Леса — основа стабильного климата. Как технологии помогут их защитить?

Содержание:

• Что такое лес?
• Дождевые леса
• Значимость леса для человека
• Почему выделяют проблему дождевых лесов
• Лесные пожары и вредители леса
• Квоты на выделение парниковых газов
• Методы наблюдения за лесом
• Решение проблемы — видение IOTA

Лес — это природный комплекс, в котором главной жизненной формой являются деревья. Дерево — один из основных типов жизненных форм древесных растений с многолетней скелетной осью — стволом, сохраняющимся в течение всей жизни. Лес также включает в себя: кустарники, травы, грибы, лишайники, мхи, животный мир, микроорганизмы. Кроме того, наука включает в состав леса почву, подпочвенные слои горной породы и слой атмосферы, которые оказывают влияние на растительность и на которые, в свою очередь, распространяется воздействие растительности. Лес обладает комплексной организацией, совокупностью систем, включающих сообщества живых организмов и тесно связанную с ними совокупность факторов неживой среды в пределах одной территории. Леса занимают до трети площади суши планеты и считается, что их площадь уменьшилась на 50% за последние несколько веков. Лесная фауна составляет до половины всех видов животных планеты.

Дождевыми лесами называют леса с годовым количеством атмосферных осадков более 1400 мм. Такие леса имеют очень сложное ярусное строение. Среди них выделяют тропические, субтропические и умеренные дождевые леса.

Наиболее обширными являются тропические леса, располагаются такие леса в экваториальной зоне и опоясывают всю планету: Центральная и Южная Америка, Флорида, острова Карибского бассейна, Центральная Африка, Мадагаскар, Индия, Китай, Юго-Восточная Азия, Австралия. Площадь тропических дождевых лесов огромна и одновременно с этим они очень уязвимы.

Субтропические дождевые леса произрастают в субтропических поясах Северного и Южного полушарий. На данный момент почти не осталось природных старых лесных массивов, большую часть субтропических лесов составляют культурные посадки.

Умеренные дождевые леса располагаются в умеренной зоне. Они встречаются в Северной и Южной Америке, в Европе, в Восточной Азии, в Австралии и Новой Зеландии.

Лес является источником пищи, в первую очередь это: грибы, дичь, ягоды, мёд, орехи. Лес является источником энергии и сырья для человека. Лес, особенно хвойный, оказывает целебное воздействие на человека. Леса перерабатывают загрязнения и принимают самое активное участие в обороте углерода. Лес охлаждает и очищает воздух. Деревья активно поглощают воду из почвы, что препятствует подтоплению подвальных помещений. Лес — это легкие планеты.

Дождевые леса составляют большую часть лесов планеты, к примеру, тропические леса часто называют “Самой большой аптекой мира”, здесь найдено огромное количество природных лекарств и медицинских материалов, здесь обитает до двух третей всех растений и животных планеты, многие из которых еще не описаны наукой. Следствием уменьшения площади дождевых лесов является вымирание многих видов животных и сокращение коренных народов, проживающих на данных территориях.

Бесконтрольная эксплуатация этих лесов ведет к их гибели, но самая большая опасность — обезлесение. Обезлесение — это процесс превращения занятых лесом земель в пустоши и сельхозугодья, такие как: поля, пастбища, плантации полезных для человека растений. Причины обезлесения просты — увеличение потребности в древесине и пище. Во многих уголках планеты растет процент незаконной вырубки лесов для заготовки древесины. Кроме того, лесное хозяйство не способно принести столько же пищи, сколько приносит подготовленное сельхозугодье. Лес является сложившейся, самодостаточной структурой, почва в лесу насыщена полезными веществами и во многих областях очень плодородна. По этой причине леса в прошлом часто вырубались под сельхозугодья с целью быстро получить хороший урожай, а после истощения почвы такие сельхозугодья забрасывались и вырубались новые участки леса. Восстановление же лесов на таких площадях крайне затруднено, так как многие растения выделяют вещества, препятствующие прорастанию семян деревьев, а животные вытаптывают или съедают всходы.

Лесной пожар — стихийное, неконтролируемое распространение огня по лесным площадям, которое возникло в результате естественных причин или деятельности человека. К естественным относятся пожары, которые возникли без участия человека, например возникшие в результате удара молнии или извержения вулканов. Таких пожаров не более 10%, исходя из данных открытых источников. Основными причинами возгорания по вине человека служат: костры, непотушенные сигареты, умышленные поджоги, а также разбитые бутылки и банки, стекла которых фокусируют солнечные лучи в одну точку, от чего происходит возгорание сухой травы, хвои, древесины.

Лесные пожары регулярно бушуют в разных уголках планеты, от них не застрахованы даже крупные, технологически развитые страны. По нескольку раз в год сми сообщают про сильные лесные пожары и колоссальный ущерб, которые они приносят. Все это создает необходимость постоянного контроля и своевременной, быстрой реакции, а также четкой координации противопожарных служб.

Вредители леса — растительноядные животные, которые при достижении определенного уровня численности начинают наносить ущерб лесу. Основную часть вредителей леса составляют беспозвоночные, главным образом насекомые, реже позвоночные — копытные и грызуны. Многие страны мира осуществляют мониторинг распространения и количества вредителей, а также болезней леса, так называемый лесопатологический мониторинг. По результатам мониторинга планируют и осуществляют лесозащитные мероприятия.

В связи с сокращением территории лесов, всё более актуальным становится контроль распределения квот на выделение парниковых газов. 11 декабря 1997 года был принят Киотский протокол — международное соглашение, дополнительный документ к Рамочной конвенции ООН об изменении климата 1992 года. Оно обязывает развитые страны и страны с переходной экономикой сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов. США — одна из самых развитых стран мира, подписала договор, но в итоге его не ратифицировала.

Протокол предусматривает так называемые механизмы гибкости, в которые входит торговля квотами, то есть государства или отдельные хозяйствующие субъекты на их территории могут продавать или покупать квоты на выбросы парниковых газов на национальном, региональном или международном рынках. Идея торговли квотами на эмиссии парниковых газов была представлена впервые в 1968 году канадским экономистом Джоном Дэйлсом. Благодаря его идее правительство смогло установить конкретный объём суммарной загрязняемости в качестве экологической цели.

Традиционным способом мониторинга за состоянием леса является наземный мониторинг посредством обходов и высотных сооружений, видеокамер и тепловизоров. Также наблюдение за состоянием лесов ведется при помощи авиации и спутников. Наиболее старым методом служит метод, при которым на высотном сооружении размещается человек, осуществляющий наблюдение за окрестным лесом. Данный способ наблюдения недостаточно эффективен из-за дефицита кадров, невозможности создания приемлемой системы управления такими наблюдательными пунктами, а также необходимости снабжения наблюдателя.

Развитие мобильной связи и интернета привело к созданию наблюдательных пунктов, оснащенных элементами IP-видеонаблюдения и видеоаналитики, которые объединены в единую сеть, и информация с которых стекается в единый центр. Использование IP-видеонаблюдения позволило применять компьютерное зрение. Компьютерное зрение — технология, которая позволяет производить обнаружение, отслеживание и классификацию объектов. Примером такой системы мониторинга может служить российская система “Лесной Дозор”. Данная система функционирует на базе IP-видеонаблюдения, мобильных и интернет приложений, географических информационных систем, используется “компьютерное зрение”. Система состоит из аппаратной и программной частей. Аппаратная часть включает в себя оборудование, необходимое для наблюдения на высотных сооружениях (видеокамеры, инфракрасные камеры, тепловизоры) и организации каналов связи. Программная часть устанавливается на компьютере оператора в центре контроля. Данная система уже испытана и действует в ряде регионов.

IOTA Foundation представило видео, в котором Джули Маупин (Julie Maupin, Director of Social Impact and Public Regulatory Affairs, IOTA Foundation) рассказывает о проблеме исчезновения дождевых лесов и возможном пути ее решения:

Тропические леса мира — это легкие нашей планеты. Одна только Амазонка производит 20% кислорода в мире при переработке наших выбросов CO2 и выступает в качестве гигантского кондиционера для нагревающегося мира. Тропические леса являются домом для более чем половины всех видов животных и растений на земле, но более 50 000 вымирают каждый год из-за вырубки лесов. Без тропического леса наш климат вышел бы из-под контроля. По этой причине, чтобы противостоять такому катастрофическому развитию, международное сообщество ввело углеродные кредиты в попытке защитить прозрачность при осуществлении закупок или инвестиций, благоприятствующих окружающей среде. Но углеродные кредиты в их нынешнем виде трудно отследить и легко подделать. С помощью базовых устройств и новых технологий мы теперь имеем возможность сертифицировать углеродные кредиты и избегать бедствий и незаконного обезлесения. Мы также можем расширить возможности местных общин, которые лучше всего знают, как сохранить самую ценную часть экосистемы планеты. Простые датчики могут обнаруживать и контролировать возникновение пожаров или вырубку деревьев бензопилами. Выбросы CO2 могут быть точно измерены и оценены, и регистрируя все данные в Tangle мы можем действовать на основе этой очень ценной и конфиденциальной информации в режиме реального времени лучше, чем на неточных или устаревших оценках. Число коренных жителей, живущих в Амазонии, сократилось с десяти миллионов до двухсот тысяч всего за 50 лет. Огромное количество биологических и медицинских знаний, собранных за тысячи лет, исчезает в мгновение ока. Глобализирующийся мир вокруг этих людей заставляет их продавать свои земли для сельскохозяйственных целей или даже бежать вообще без какой-либо компенсации. Использование технологии защиты от несанкционированного доступа IOTA позволяет оставшимся местным сообществам зарабатывать и продавать углеродные кредиты напрямую всем сторонам, которые заинтересованы в подтверждении подлинности их усилий по обеспечению лучшей жизни для будущего нашей планеты.

IOTA Foundation — некоммерческий фонд, контролирующий проект IOTA. Целью проекта IOTA является развитие технологий интернета вещей, криптовалюты IOTA и безопасных транзакций, которые обеспечивает IOTA Tangle. Tangle (путаница) использует направленный ациклический граф — DAG (directed acyclic graph), блокчейн является частным случаем DAG. В Tangle транзакции достигают конечной точки разными путями, могут существовать параллельные пути, но отсутствуют направленные циклы.