Используя спутниковые образы и уникальную наземную информацию, интерфейс между высоко механизированным сельским хозяйством и дождевым лесом в Мату-Гросу показан с исключительно гранулированной деталью в новом исследовании во главе с Джудом Кэстенсом, преподавателем научного сотрудника в Канзасе Прикладная Программа Дистанционного зондирования Канзаса Биологический Обзор, и создан в соавторстве Дж. Кристофером Брауном, преподавателем географии и атмосферной науки и директора Экологической Программы Исследований в Университете Канзаса.
Их статья появляется в PLOS ОДИН.«Мату-Гросу – граница в том смысле, что естественная растительность, и дождевой лес и саванна, известная как cerrado, заменяется производством урожая и другим сельскохозяйственным использованием», сказал Кэстенс. «Механизированное сельское хозяйство, перемещенное быстро в область в 1990-х, таким образом, есть большая возможность для производства урожая и связанного с фермой развития бизнеса».Действительно, исследователи сказали, что у сельского хозяйства в области есть энергия быстро растущего города, производя миллиарды долларов ежегодно, которые способствуют экономике государства.«Есть случаи американских фермеров, продающих все в Айове и переезжающих в Мату-Гросу в Бразилии», сказал Браун. «Это – большой индикатор того, чтобы быть границей.
Есть возможность. Я часто садился на самолеты для Бразилии в Хьюстоне и ждал своей очереди с большим количеством фермеров, возглавляемых в турах в Бразилии, чтобы рассмотреть движущиеся операции там».Однако сельскохозяйственное расширение произошло за счет дождевого леса Amazon. Опасения по поводу широко распространенной вырубки леса в области, ведомой к соглашению 2006 года между группами защитников окружающей среды и крупными сельскохозяйственными корпорациями, назвали «Мораторий Сои».
Под мораторием крупные покупатели сои согласились не купить сою, произведенную на земле, лишенной лесного покрова после июля того года.«Это уклоняется от предмета спора – по такой большой площади, как Вы собираетесь знать, который вырубил лес, области были заменены соей после той даты?» Браун сказал. «Вам нужен действительно подробный набор данных растительного покрова как, мы произвели, чтобы знать это».
Кэстенс и Браун, наряду с коллегой KU Кристофером Бишопом и Александром Коутиньо и Хулио Эскердо из Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa), положились частично на спутниковые наборы данных от Умеренного Отображения Резолюции Spectroradiometer или MODIS. Смотря на изображения, принятые 14 сельскохозяйственных сезонов, исследователи могли исследовать изменения в местоположении пахотного угодья и производственной интенсивности через Мату-Гросу.
Большая часть производства сои на Amazon Forest Biome происходит в этом большом государстве.«Спутниковые снимки захватывают ценности коэффициента отражения от земли в различных длинах волны – те обычно используемые в исследованиях растительности являются красными и почти инфракрасными полосами», сказал Кэстенс. «Коэффициент отражения красного света понижается, когда фотосинтез увеличивается, тогда как почти инфракрасный коэффициент отражения повышается с более плотными листовыми пологами.
Эти две полосы объединены, чтобы сформировать Нормализованный индекс Растительности Различия. Сигналы NDVI от здоровых областей сои будут отличаться от здоровых хлопковых областей, которые будут отличаться от других типов покрытия».Чтобы интерпретировать спутниковые данные, соавторы от Embrapa, бразильского эквивалента Министерства сельского хозяйства США, собрали беспрецедентную сумму наземных справочных данных в Мату-Гросу, беря интервью у фермеров.
В 2006 KU и бразильские исследователи начали работать в соответствии с меморандумом о взаимопонимании, чтобы разделить методы в наземном сборе данных и классификации растительных покровов. С тех пор исследователи посетили лаборатории друг друга и выполнили полевые работы вместе.
«Богатство наземных справочных данных сделало это исследование возможным», сказал Браун. «Не было ничего как это для такой большой площади за пределами США. Наши коллеги работали с фермерами, чтобы проследить полевые границы на печатных спутниковых образах и дать истории подрезания для различных участков земли».
Основное открытие исследования предполагает, что Мораторий Сои 2006 года имел больший эффект в сокращении вырубки леса на Амазонке, чем ранее подразумевалось.«На основе нашего анализа мы сочли намного более сильное снижение вырубки леса совпадающим с Мораторием Сои, чем другие исследования сообщили», сказал Кэстенс. «Мораторий Сои был преуменьшен в некотором исследовании как фактор в сокращении вырубки леса. Наша экспертиза по существу того же самого набора данных вырубки леса, используемого другими, показала, что главное снижение вырубки леса немедленно произошло после того, как мораторий вступил в силу.
«Вырубка леса все еще происходит, но она замедлилась, и меньше этой земли используется для производства сои», сказал Кэстенс.Исследование включило данные о вырубке леса, произведенные бразильским Институтом Космического исследования (INPE).
Команда также нашла резкое повышение в производстве на существующем пахотном угодье после моратория, названное «вертикальное усиление», в то время как управляемый вырубкой леса расширением пахотного угодья, или «горизонтальным усилением», замедленный существенно.«С вертикальным усилением мы видим значительное увеличение двойного подрезания, где фермеры выращивают первый урожай сои, сопровождаемой вторым коммерческим урожаем, как правило зерно, в тот же самый сельскохозяйственный сезон и область», сказал Браун.Исследователи делают свои данные о растительном покрове в свободном доступе. Они надеются, что это поможет вести управляющих земельным участком и влиятельных политиков, надеющихся устанавливать равновесие между сельским хозяйством и сохранением.
«Дождевой лес помогает отрегулировать много связанных с климатом факторов в Бассейне Амазонки и соседних регионах, включая температуры и гидрологический цикл», сказал Кэстенс. «Это имеет очевидную экологическую стоимость и является горячей точкой биоразнообразия со многими неиспользованными природными ресурсами».Amazon также является родиной многого родного населения.«Коренные народы в запасах дождевого леса полностью окружаются этими полями сои, многие из которых вверх по течению», сказал Браун.
Кэстенс добавил, «Исследователи могут использовать наши данные о карте, с ее подробным пространственным и резолюциями класса, чтобы исследовать воздействия доступа к рынкам сбыта и другие сельскохозяйственные связанные с границей вопросы, а также проблемы, связанные с климатом, экологией и экономической географией».