I Namiböknen i sydvästra Afrika, floden Kuiseb, en tillfällig flod som är torr större delen av året, spelar en viktig roll för regionen. Den tillhandahåller det mesta av växtligheten till området och fungerar som ett hem för den lokala ursprungsbefolkningen, och migrationskorridor för många djur. Det totala vegetationstäcket ökade med 33 % mellan 1984 och 2019, enligt en Dartmouth-studie publicerad i Fjärranalys .

Studien utnyttjade senaste drönarbilder och tidigare satellitbilder för att uppskatta tidigare vegetationstäckning i denna linjära oas av Kuisebfloden, ett bördigt område mitt i en av de torraste öknarna på jorden. Fynden är betydande, eftersom detta är den första studien för att rekonstruera årtionden av vegetationsförändringar över en lång sträcka av floden, snarare än på bara några få platser.

Forskningen baserades på ett senioravhandlingsprojekt av Bryn E. Morgan '17, första författaren till studien, som har en kandidatexamen i geografi och kemi från Dartmouth, och är nu Ph.D. student i WAVES Lab vid University of California, Santa Barbara. Hon besökte först Namiböknen, som ligger längs Namibias kust, 2015 som en del av programmet för miljöstudier utländska studier, ledd av studiens medförfattare Douglas T. Bolger (envs.dartmouth.edu/people/douglas-thomas-bolger), professor och ordförande för miljöstudier vid Dartmouth. Morgan återvände till regionen på egen hand 2016, att utföra denna forskning samtidigt som han arbetade från Gobabeb Namib Research Institute och fortsatte detta arbete efter examen från Dartmouth.

Studieområdet bestod av en 112 kilometer lång sträcka av nedre Kuisebfloden, som bestod av 12 platser längs floden, var och en var 500 meter bred. På varje plats, Morgan flög ett till fyra obemannade flygfarkoster eller drönare för att fånga bilder av den vedartade vegetationen längs floden. En drönarflygning skulle ta bilder med sann färg och sedan en annan flygning skulle ta bilder med falska färger med nära infraröda våglängder av ljus, som är utanför vad våra ögon kan se. Bilder med falska färger gör att man kan skilja vegetation från sand och jord, och särskilja de olika typerna av vegetation och hur frisk den kan vara.

Drönarbilderna avslöjade att fem trädarter är en del av vegetationstäcket i området:Acacia (Vachellia) erioloba, Faidherbia albida, Euclea pseudebenus, Tamrix usneoides, och Salvadora persica. A. erioloba och F. albida har utnämnts till nationella bevarandeprioriteringar och deras baljor är en viktig födokälla för boskapen i Topnaar (Aonin), urbefolkningen som bor längs Kuisebfloden. Kuiseb fungerar också som en livsmiljö och migrationskorridor för många djur, inklusive bergszebran, leopard och struts.

Baserat på 2016 års data, forskargruppen skapade en modell som beräknade det fraktionella vegetationstäcket i nedre Kuisebfloden baserat på råreflektansvärden. Genom att matcha tidigare satellitbilder för de senaste 30 åren med dagens bilder, och sedan tillämpa samma modell, teamet kunde uppskatta tidigare och vegetationstäcke. "Väsentligen, drönardatan fungerade som en bro från marken till vad satelliten såg, " förklarar medförfattaren Jonathan Chipman, chef för Citrin Family GIS/Applied Spatial Analysis Laboratory i Dartmouth. "Våra metoder i studien ger en modell för hur ekologer kan kombinera moderna drönarbilder och historiska satellitdata för att rekonstruera tidigare miljöförändringar."

Resultaten visade att ett område av Kuisebfloden som ligger mellan 110 och 140 kilometer uppströms från Atlanten i den slutliga alluvialzonen, som vanligtvis är torr men inom räckhåll för översvämningar och där jordsediment avsätts, hade inte bara den högsta vegetationen utan hade också den mest positiva förändringen i vegetationstäcket under studieperioden.

"Våra fynd visar att vegetationstäcket i nedre Kuiseb River har varit, i genomsnitt, ökat i mer än tre decennier, " säger Morgan. "Som ett resultat, vi ger ny insikt om inte bara den långsiktiga förändringen i hydrologin och ekologin i detta system utan också om hur tillfälliga floder i ökenlandskap kan reagera på globala förändringar."

Forskargruppen undersökte klimat- och hydrologiska rekord för att se om ökad nederbörd mellan 1984 och 2019 kan förklara den övergripande förändringen i vegetationstäcket; dock, journalerna visade inte så jämn ökning av nederbörden. Enligt medförfattarna, ökningen av vegetationstäcket kan återspegla en långsiktig återhämtning från torkan i Namiböknen under början av 1980-talet, som kunde undersökas genom att använda satellitdata med grövre upplösning före 1984.