Forskare från Cavanilles Institute of Biodiversity and Evolutionary Biology vid universitetet i Valencia, i samarbete med universitetet i Castilla-La Mancha, har fulländat de befintliga algoritmerna för genetisk programmering (GP) för att analysera vattenfluktuationer i Medelhavets våtmarker på den iberiska halvön. I en artikel publicerad i tidskriften Remote Sensing har de visat att denna metod förbättrar de befintliga teknikerna för vattenkartläggning, speciellt för grunda sjöar och tillfälliga våtmarker som Medelhavet.

Genetisk programmering är en metodik inspirerad av biologisk evolution och naturligt urval för att automatiskt utveckla program eller algoritmer som presterar, genom beräkning, en användardefinierad uppgift. Detta är inte första gången dessa tekniker har använts för att analysera hydrologiska förändringar. En studie av forskaren Carolina Doña – som också skriver under denna artikel – utvecklade GP-algoritmer, vilket avsevärt förbättrade de tekniker som hittills använts för att studera fluktuerande system, som Medelhavets våtmarker. I Doñas forskning, publicerades 2016, bilder av Landsat-satelliter analyserades och, använda GP-tekniker, de algoritmer som bäst passar olika typer av medelhavsvåtmarker valdes ut.

Nu, den senaste studien har validerat GP-algoritmen och analyserat alla huvudtyper av våtmarker i Medelhavsområdet på den iberiska halvön, även om dessa tekniker också hjälper till att analysera alla medelhavsregioner i världen. "Denna alternativa metod förbättrar avsevärt vattenprognoser och rekonstruktioner, så att felen reduceras avsevärt, " förklarar Antonio Camacho, Professor i ekologi vid universitetet i Valencia och en av forskarna i artikeln. Den här vägen, möjligheterna att använda fjärranalysmetoder för att fastställa vattentäckningen och vattenmönstret i Medelhavets vattensystem, grundläggande ekologiska egenskaper för dessa typer av ekosystem, skulle förbättras avsevärt.

Dessutom, forskningen har validerats med den nya generationen europeiska satelliter, speciellt med bilderna av Sentinel-2A- och 2B-satelliter, vilket förbättrar den tidsmässiga och rumsliga upplösningen. Som Camacho kommenterar, ekvivalenser har gjorts mellan algoritmerna, nu utvecklad av Sentinel, för att se i vilka system algoritmen har anpassats bättre och i vilka inte. "För vissa är det inte tillräckligt och det är därför det är nödvändigt att fortsätta arbeta, men i alla fall förbättrar de alltid de metoder som funnits fram till nu avsevärt, " förklarar professorn.

Våtmarker som klimatallierade

Analysen av våtmarker som kolsänkor och minskar mängden växthusgaser (GHG) i atmosfären är avgörande för att mildra klimatförändringarna. Eftersom den nya metodiken som validerades i den senaste artikeln mäter vattentäcket och dess tidsmässiga utveckling, den kan bedöma tillgången på vattenresurser och avslöja akvatiska ekosystems naturliga funktion och relatera dem till deras klimatreducerande förmåga.

"Studien av våtmarker och deras effekter på klimatförändringar bestäms till stor del av det hydrologiska mönstret, så valideringen av GP-algoritmen täcker en del av de metodologiska behoven för att avslöja våtmarkernas roll för att bekämpa klimatnödsituationer, " förklarar Camacho, som leder forskning om projekten LIFE Wetlands4Climate och CLIMAWET-CONS för att hjälpa till att uppnå klimatneutralitet 2050 med hjälp av naturbaserade lösningar.