Wiener Forscher können geschwächte Bäume aus der Luft erkennen

Daten im Infrarotbereich, die beim Flug über Wälder gesammelt werden, zeigen Baumzustand früher als Betrachtung vom Boden aus.

Anhand von Daten im Infrarotbereich, die beim Flug über Wälder gesammelt werden, lässt sich der Zustand von Bäumen früher ablesen als bei der Betrachtung vom Boden aus. Das ist ein Ergebnis eines Forschungsprojekts von österreichischen und deutschen Wissenschaftern. Gerade in Zeiten, in denen viele Wälder durch steigende Temperaturen gestresst sind, ließen sich so geschwächte Bäume leichter identifizieren, so die Forscher, die dazu auch Satellitendaten nutzen wollen.

Verschiedene Methoden getestet

Das Team wählte für sein Feldexperiment jeweils 140 Bäume aus einem jüngeren und einem älteren Fichtenbestand in Bayern nahe der österreichischen Grenze aus, heißt es in einer Aussendung der Universität für Bodenkultur (Boku) Wien am Donnerstag. Bei der Hälfte der Bäume wurde ein 20 Zentimeter breiter Steifen der Rinde in einer Höhe von 130 Zentimetern entfernt, um die Bäume gezielt zu stressen. Geleitet wurde das Projekt vom Institut für Geomatik der Boku. Beteiligt waren auch die Deutsche Raumfahrtagentur (DLR), die Bayerischen Staatsforste, die Österreichischen Bundesforste und die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF).

Über zwei Wachstumsperioden hinweg verfolgten die Wissenschafter den Zustand der jeweiligen Baumgruppen mit verschiedenen Methoden. Einmal wurde die Verfärbung der Nadeln, deren Fehlen, die Blüten-und Zapfenbildung oder der Borkenkäferbefall vom Boden aus erhoben. Andererseits wurden Nadelproben entnommen und dann im Labor analysiert.

Als dritte Methode kamen "flugzeuggetragene Hyperspektraldaten" ins Spiel, mit denen die Lichtreflexionen in einem großen Wellenlängenbereich beobachtet werden können. So lasse sich nicht nur auf das vorhandene Chlorophyll, sondern auch auf die Zellstruktur oder den Wassergehalt rückschließen.

Bessere Früherkennung

Wenn es den durch den Eingriff der Forscher geschwächten Bäumen schlechter zu gehen begann, ließ sich das anhand letzterer Methode früher ablesen, berichten die Wissenschafter im Fachblatt Remote Sensing of Environement. "Die Ergebnisse zeigen somit das große Potenzial der hyperspektralen Fernerkundung für die Erfassung von Vitalitätsveränderungen gestresster Bäume und stellt somit einen wesentlichen Schritt in Richtung Früherkennung dar", so Boku-Forscher Markus Immitzer.

Für derartige Herangehensweisen gebe es jedenfalls angesichts der Klimaveränderungen viel Bedarf, meinen die Forscher. Dazu komme, dass in den kommenden Jahren derartige Daten etwa von Satelliten des europäischen Erdbeobachtungsprogramm Copernicus kostenfrei verfügbar sein werden. In Verbindung mit Künstlicher Intelligenz (KI) wollen die Wissenschafter künftig den Zustand der Baumkronen im Überblick besser einschätzen.