AI-metode afslører millioner af døde træer, skjult blandt de levende, før Californiens historiske skovbrande i 2020

Forskere fra Københavns Universitet har muligvis opdaget ny forklaring på de enorme skovbrande, der hærgede Californien i 2020. Ved at anvende AI på detaljerede luftfotos, har de skabt et unikt datasæt, der viser dødelighed ned til det enkelt træ i hele staten. Projektet har afsløret døde træer i klynger og enkeltvis - skjult blandt de levende i stor skala. Den nye AI-model vil øge forståelsen af trædød, og give os en chance for at forhindre, at tørke, biller og flammer ødelægger verdens skove.

Foto: Københavns Universitet

14.06.2024

CSR.dk

Klimaforandringer har sat skoven i fokus globalt, på godt og ondt. Initiativer til at plante træer og øge skovenes areal er skudt frem verden over, fordi træerne kan trække CO2 ud af atmosfæren og fastholde den. Men samtidigt har massive og mere hyppige skovbrande raset for rullende kameraer, og tvunget hundredetusinder til at flygte fra deres hjem.

Et af de steder, som har været hårdest ramt af tørke og skovbrænde, er Californien, hvor 4% af statens samlede areal i 2020 gik op i røg. Forskere ved Københavns Universitet kan nu vise et nyt og skarpere billede af de Californiske skoves helbred, der viser en ny status for skovdød i regionen, og en mulig, hidtil ukendt, bagvedliggende forklaring på de omfattende brande i et studie, som er udgivet i Nature Communications.

Ved hjælp af en optimeret AI-model og luftfotos med høj opløsning (<1 meter) har forskerne været i stand til at kortlægge træernes sundhed på tværs af hele Californien (over 90 millioner træer), og beskrive udbredelsen af døde træer med en præcision, der aldrig før er opnået. Den bedrift viste sig at afsløre en underoptælling af døde træer, der alle har et særligt karaktertræk:

"Vores data viser, at et rigtig stort antal af disse træer er isolerede, eller placeret i små klynger af kun få træer, hvilket har tilladt dem at gemme sig spredt blandt sunde, levende træer på satellitbilleder med dårligere opløsning. Det er ny viden," siger Stéphanie Horion fra Københavns Universitets Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning.

Ifølge forskeren er brandspredning i forbindelse med skovbrande stærkt forbundet med den ujævne fordeling af brændsel, hvor tæt det står, og dets brandbarhed.

"Det gør det rimeligt at spekulere i, at sådanne spredte enklaver af døde, tørre træer kan have fungeret som en slags tænd-briketter mellem de levende træer, og således påvirket brandenes intensitet og spredning. Denne nye viden er interessant både som en mulig del af forklaringen på Californiens voldsomme skovbrande, men i den grad også for vores forsøg på at forstå fænomenet trædød mere generelt," siger Stéphanie Horion.

Ilden er ikke træernes største dræber

Faktisk var formålet med undersøgelsen ikke at studere skovbrande specifikt. Snarere har forskernes mål været at blive klogere på det globale fænomen massiv trædød, hvor store skovarealer pludselig dør bort. Et fænomen, der er blevet stadig mere hyppigt, og som drives af klimaforandringer.

På grund af skovbrandes imponerende og faretruende natur, bliver de i offentlighedens øjne ofte fejlagtigt opfattet som den helt store enkeltårsag til trædød. Casestudiet i Californien har dog vist, at det ikke er tilfældet. Faktisk er det snarere omvendt, viser det sig.

”Den nye data viser, at tørke og efterfølgende insektangreb er de største dræbere i skovene. Ilden kan så følge efter som en indirekte konsekvens. For at en skovbrand kan bryde ud, kræver det grundlæggende tre ting: Varmt, tørt vejr og klimaforhold, som klimaforandringer har øget hyppigheden af, noget til at antænde den – fx lynnedslag eller en uopmærksom person – og så masser af brandbare materialer. Tørke sænker træernes immunforsvar, hvilket øger risikoen for at mange træer dør, fx efter angreb af barkbiller. Og døde træer brænder godt,” forklarer Stephanie Hoiron.

Hun peger på den tyske skov Harzen, som eksempel på massiv skovdød, hvor tørke og siden barkbiller har taget livet af kæmpe arealer, længe før skovbrande blev en del af problemet.

”Ironisk nok var mange lokale glade, da barkbillerne først blev opdaget, fordi de så dem som et tegn på skovens sundhed og biodiversitet. Det har siden vist sig, at disse biller i tørkeperioder spreder sig som en epidemi, og en tredjedel af Harzens træer er i dag helt døde af den grund. Det er vi nødt til at lære af, hvis det er meningen, at træplantning skal spille en vigtig rolle som klimaløsning,” siger forskeren.

Hun understreger, at den nye AI-model kan blive et afgørende nyt redskab i den fremtid, fordi den effektive kortlægning af trædød kan give forskere og myndigheder et system til tidlig varsling, der gør det muligt at gribe ind i tide.

AI overvågning af trædød har globalt potentiale og betydning

For at udvikle den nye metode, trænede forskningsartiklens førsteforfatter, Yan Cheng, en AI-model til at undersøge detaljerede luftfotos og genkende tegn på trædød. Yan, som er ph.d.-studerende på projektet DRYTIP, der undersøger tørke-relaterede tipping points i økosystemer, brugte til formålet mere end 20.000 ”computer-venlige” polygoner til at definere områder med bestemte karakteristika.

Polygoner er en måde at opdele et område i klart definerede dele, der er egnede til AI-læring. De blev brugt til at træne den kunstige intelligens til at genkende træer i forskellige tilstande og omstændigheder, og skelne døde fra levende (dvs. i forskellige landskaber og forskellige stadier af død).

Meget enkelt gør tilgangen det muligt at skelne mellem levende skove, døde skove og skove med en blanding af døde og levende træer. Det efterfølgende casestudie, der skulle afprøve modellen, bestod af et stort antal højkvalitets luftfotos af skove i Californien. Og resultatet var markant.

”Modellen præsterer langt over forventning. Af de 90 millioner døde træer, som vores kunstige intelligens var i stand til at identificere, ville omkring 60% have forblevet ukendte ved brug af den bedste nuværende metode til kortlægning af skader på skovens sundhed og produktivitet,” forklarer Yan Cheng.

Problemet med klima-relateret trædød er dog langt fra lokalt. Heldigvis har metoden vist sig anvendelig i store dele af verden, og forskerne er i gang med lignende undersøgelser flere steder i verden.

”Vi har allerede prøvetestet den andre steder siden, og selv uden at kalibrere modellen til andre skovtyper, giver den overraskende præcise resultater. Når den er lokalt kalibreret til den type træer og særlige terræn, der er findes lokalt, vil den være endnu mere effektiv,” siger Yan Cheng.

Forskerne håber, deres algoritme kan blive et vigtigt redskab, der finder brug mange steder i verden. Derfor er både deres resultater og selve koden for AI-modellen gjort frit tilgængelig for forskere og myndigheder.

Fakta: Casestudie Californien

De amerikanske myndigheders relativt grundige overvågning af området, med til at gøre det til en god case for forskerne. Alligevel afslørede metoden flere døde træer, spredt ud enkeltvis eller i mindre grupper blandt de levende træer, end US Forest Service kendte til forud for de voldsomme californiske skovbrande i 2020.

Ekstra info: Skovbrande i Californien

Ifølge de amerikanske myndigheder var året 2020 den største skovbrandsæson i Californiens moderne historie. Staten var plaget af rekordstore skovbrande, der ved årets afslutning havde udslettet næsten 17000 km2 skov i omkring 10.000 brande. Det areal dækker mere end 4% af statens over 400.000 km2 land. En af brandene, den såkaldte August Complex-brand, er blevet beskrevet som den første "gigabrand", da et område på mere end 1 million acres (4047 km2) brændte.

Blandt de udløsende faktorer var intense tordenstorme med mange lynnedslag og en kombination af rekordvarmebølge og kraftige vinde. Klimaforandringer står dog som den helt store bagvedliggende faktor. De øger nemlig sandsynligheden for sådanne brande og deres intensitet, ikke mindst på grund af hyppigere og mere vedvarende tørkeperioder, som sænker træernes modstandskraft og fører til trædød.

Ekstra info: Harzen i krise

I den nordtyske nationalpark Harzens er i grove træk en 250 km2 stor bjergskov – og blandt andet kendt for bjerget Bloksbjerg. Området har længe været et yndet turistmål, blandt andet for sine vandrestier gennem skovene.

De seneste 5 år har skoven dog været scene for en af de mest omfattende tilfælde af massiv trædød. Som resultat af tørke, et sænket immunforsvar i træerne som følge af det, kombineret med en invasion af træbarksbiller, står store områder af skoven nu som en ødemark af døde træer.

Da barkbillen først blev opdaget, blev det ellers modtaget med glæde mange steder. Mange så dens ankomst som et tegn på øget biodiversitet i nationalparken, og billen blev sågar gjort til maskot.

Desværre har billen siden 2019 kostet Harzen omkring 30% af sit skovareal i en massedød, der strækker sig over mere end hundrede kvadratkilometer.

- EHS

Dansk Standard

Sponseret

DSB anvender ISO 14001 til at skabe struktur på deres arbejde med bæredygtighed

Rambøll A/S

Sponseret

Final Call: ESRS Deep-dive webinar

Relateret indhold

28.03.2025CSR.dk

Offentlige bygherrer vil bruge færre nye råstoffer

27.03.2025ANDERS ANDERSENS RENGØRING

Sponseret

OVERSHOOT DAY 2025

27.03.2025Lübech Living ApS

Sponseret

Vedvarende energi hos Lübech Livings leverandører er ikke en tilfældighed

27.03.2025Troldtekt A/S

Sponseret

Nyt showroom i Aarhus: Oplev karakterfulde Troldtekt akustikløsninger – og interiør fra otte andre brands

26.03.2025CSR.dk

Overraskelse: Mange virksomheders klimaindsats går godt

26.03.2025CSR.dk

Nemmere at klare opgaven med producentsansvar

25.03.2025CSR.dk

I Sønderjylland lever drømmen om grønne flyrejser

24.03.2025CSR.dk

Pantkop i Aarhus er en succes – nu udvides systemet

Hold dig opdateret med CSR.dk

Tilmeld dig nyhedsbrevet og følg med i alt som rører sig indenfor ESG og bæredygtig udvikling Nyhedsbrevet kommer kun to gange ugentligt. Herudover sender vi dig relevante temaer og spændede events.

Se flere temaer

Events

Se alle
UN Global Compact Network Denmark
Webinar
Nordic Nature Starter Pack: Deep dive on water stewardship

Webinar 4: In this webinar we will zoom in on water stewardship and how companies can build water resilience and strengthen water management to reduce water impacts in their own operations and the value chain.

Dato

02.04.2025

Tid

09:00

Sted

Online via Zoom

Verarca
Event
Få styr på CO2-beregningen

Klimaregnskab uden bøvl – Få styr på scope 1, 2 og 3 med få klik

Dato

04.04.2025

Tid

10:30

Sted

Online

Bureau Veritas
Kursus
ISO 14001 Intern Auditor

På ISO 14001 Intern Auditor træner du forskellige auditeringsteknikker og -værktøjer, og hvordan du udfører intern audit af din virksomheds miljøledelsessystem i henhold til de strategiske og operationelle kravelementer i ISO 14001 standarden.

Dato

07.04.2025

Tid

08:00

Sted

Haraldskær Sinatur Hotel & Konference, Skibetvej 140, 7100 Vejle

Bureau Veritas
Kursus
ISO 14001 Intern Auditor

På ISO 14001 Intern Auditor træner du forskellige auditeringsteknikker og -værktøjer, og hvordan du udfører intern audit af din virksomheds miljøledelsessystem i henhold til de strategiske og operationelle kravelementer i ISO 14001 standarden.

Dato

07.04.2025

Tid

08:30

Sted

Vejle

Aros Business Academy
Kursus
Livscyklusvurdering (LCA)

Tag på kursus i livscyklusvurdering, og lær at styre LCA-processen med blik for din organisations behov – så I ikke ender med at kaste penge efter noget, der ikke kan bruges.

Dato

07.04.2025

Tid

09:00

Sted

Kuglegårdsvej 2, 1. sal, 1434 København

CABI
Webinar
Taler du om sygefravær med hele medarbejdergruppen?

Hvorfor skal du som leder tale om sygefravær med hele medarbejdergruppen og ikke kun 1:1? Den fælles snak er helt central for at kunne forebygge og håndtere sygefravær, og den handler om langt mere end bare sygefraværstallene. Dette webinar giver dig viden og inspiration til at komme i gang med den fælles snak i medarbejdergruppen.

Dato

08.04.2025

Tid

08:30

Sted

Online