Träd är kända för att ge en hel rad fördelar för människor som bor i städer. Till exempel, de minskar luftföroreningarna och ger kylning genom andning och skugga. När träd blir ohälsosamma, dessa fördelar minskar och sjukdomsfyllda, instabila träd kan till och med bli farliga för människor. Dock, de traditionella fältinventeringarna för att kontrollera träd är arbetsintensiva och dyra.
Denna vecka på konferensen "Ecology Across Borders" i Gent, Belgien, forskare från KU Leuven kommer att presentera en fasta, kostnadseffektiv och objektiv metod för att kartlägga, utvärdera och övervaka hälsan hos stadsträd.
Forskarna kombinerade bilder från två specialiserade sensorer monterade i flygplan för att utvärdera tätheten och färgen på löv på enskilda träd i staden Bryssel. Först, de använde LiDAR-data (Light Detection and Ranging) för att upptäcka och avgränsa enskilda träd. LiDAR-data består av mycket exakta avståndsmätningar mellan flygplanet och objekt på marken, genererar en detaljerad 3D-representation av staden.
För det andra, de använde hyperspektral data för att bestämma tätheten och hälsan hos trädens löv. 'Hyperspektral' betyder att våglängdsmönstret för ljus som reflekteras från föremål mäts i mycket hög upplösning. Varje objekt reflekterar olika delar av ljusets spektrum beroende på dess egenskaper som färg, kemiska komponenter och struktur. Eftersom träd som lider av en sjukdom eller miljöstress blir mindre gröna och har mindre löv (visar mer av ytan nedan), dessa data gör det möjligt att skilja friska från ohälsosamma träd.
Denna studie fokuserar på de fyra vanligaste trädarterna som används i offentliga grönområden och längs vägar i Bryssel och i andra flamländska städer, dvs lönn ( Acer spp.), hästkastanj ( Aesculus hippocastanum ), platan ( Platanus spp.) och lime ( Tilia spp.). Information från flygplansdata jämfördes med traditionella fältinventeringar på ca. 25 träd för varje art.
"Denna luftburna kartläggning av trädens hälsa representerar en enorm förlängning av den för närvarande implementerade, arbetsintensiva fältinventeringar och skulle därmed kunna gynna urbana gröna förvaltare till stor del", säger Jeroen Degerickx, huvudförfattaren till denna studie. "Fjärranalysteknik har definitivt stor potential för forskning om urbana trädhälsa. Till skillnad från fältinventeringar, informationen som extraheras från fjärranalysdata är mer objektiv, kvantitativ, täcker ett stort och sammanhängande område på en gång och kan lätt upprepas över tid", han lägger till.
Träd i tätorter lider av alla möjliga olika stressfaktorer som inte eller mycket mindre finns i naturliga miljöer. Mark- och luftföroreningar leder till att stadsträd får i sig stora mängder tungmetaller och andra skadliga ämnen. Träd längs vägar skadas ofta av de för stora mängder salt som sprids på vintern för att hålla vägarna isfria. Jordar i stadsmiljöer är ofta mycket grunda (t.ex. på grund av förekomsten av underliggande strukturer) och träd planteras ofta i mycket trånga utrymmen. Båda dessa faktorer begränsar utrymmet för rötter att växa och ökar därmed risken för vatten- och näringsstress. Risken för vattenstress i stadsmiljöer förvärras ytterligare av att städerna är varmare jämfört med den omgivande landsbygden, ett fenomen som kallas urban värmeö-effekt.
"Med tanke på den förhöjda förekomsten av stressfaktorer i stadsmiljöer, i kombination med de tydliga konsekvenserna av trädhälsa på städernas ekosystems funktion och stabilitet och på livskvaliteten för dess invånare, Jag skulle säga att urban trädhälsa i allmänhet är eller borde vara en viktig fråga att överväga i vilken stad och vilket land som helst över hela världen", säger Degerickx.
Det finns planer på att implementera den nya metoden i offentliga övervakningssystem inom en snar framtid. "Vi är redan i kontakt med den urbana gröna ledningsgruppen i Bryssel och den övergripande organisationen för offentliga grönområden i Flandern (VVOG), som båda tydligt uttryckte sitt intresse för vår forskning, vilket indikerar att stadsträdens hälsa verkligen är en brådskande fråga", uppger Degerickx.
Denna studie är en del av det internationella forskningsprojektet UrbanEARS, som utforskar potentialen hos fjärranalysdata för att modellera vatten- och värmedynamik i stadsmiljöer. Eftersom urbana grönområden är kända för att ha stor inverkan på denna dynamik, en viktig del av projektet ägnas åt att kartlägga och karakterisera dessa områden.
Jeroen Degerickx kommer att presentera sitt arbete på konferensen 'Ecology Across Borders' tisdagen den 12 december 2017.
