Исследователи измеряют мертвую древесину в Рорахе, Форарльберг

Охраняемые территории Natura 2000 простираются вокруг ущелья Риккенбах на севере Форарльберга по обе стороны австрийско-баварской границы. На австрийской стороне, в муниципальных районах Хоэнвайлер и Мёггерс (округ Брегенц), в 1992 году был основан природный лесной заповедник Рохрах площадью 50 гектаров, и любое лесопользование было запрещено. С тех пор ведется научное наблюдение за нетронутым развитием лесов. Собранные данные особенно актуальны с точки зрения адаптации к изменению климата, регистрации состояния лесов и их устойчивого использования.

«остров» для редких видов животных и растений

Первоначальное обследование флоры и фауны, проведенное в 1990-х годах под руководством ныне покойного эколога Георга Грабхерра, было повторено в Рохрахе в 2022 году, на этот раз адаптированное к сегодняшнему дню благодаря дальнейшему развитию методов обследования. По словам Мириам Симмы из регионального управления, коллективная публикация по этой теме еще не подготовлена, но отдельные научные результаты уже вдохновляют экспертов: после 30 лет отсутствия помех в Рохрахе можно встретить множество редких птиц, насекомых, грибов и растений. 26 крупных грибов были впервые обнаружены в Форарльберге, 2 из них впервые в Австрии. Среди жуков обнаружено 34 вида, занесенных в Красную книгу, в том числе такие реликтовые виды первобытных лесов, как короед (Ceruchus chrysomelinus) и широконоска (Prostomis mandibularis).

Мертвая древесина важна для здоровья лесов

Это связано с тем, что в этом районе постоянно имеется в наличии то, что в традиционных коммерческих лесах все еще слишком активно удаляется: мертвая древесина. Мертвые деревья и ветви обеспечивают среду обитания, поддерживают круговорот питательных веществ, уменьшают эрозию и временно хранят углерод. Интенсивное лесопользование привело к сокращению этого важного компонента экосистемы и, следовательно, биоразнообразия лесов. Теперь подход изменился: рекомендуется определенная доля сухостоя, обычно от пяти до десяти процентов.

Однако мониторинг мертвой древесины особенно затруднен в естественных лесах с перекрывающимися стволами и густой растительностью. Как же можно пропустить такие «джунгли»? Именно этим вопросом занимался геодезист Якоб Галле в своей магистерской диссертации в области фотограмметрии на кафедре геодезии и геоинформатики Венского технического университета. Мужчина из Зальцбурга пробирался через непроходимый и сырой Рорах со своим тяжелым лазером в багаже.

Новый алгоритм лазерного обнаружения мертвой древесины

Галле исследовал возможности автоматизированного обнаружения сухостоя и сравнил трудоемкие полевые измерения с проверенным методом линейной выборки («Line Intersect»), уже разработанным методом лазерного сканирования с использованием дронов (ULS) и новым алгоритмом наземного лазерного сканирования (TLS), разработанным Галле. Метод TLS использует облака точек высокого разрешения для обнаружения сухостоя на основе геометрических характеристик. Затем эти данные можно использовать для расчета биомассы сухостоя в данном районе.

Вывод Галле: метод ULS оказался эффективным для крупномасштабного картирования, но менее эффективен для выборочных участков с небольшими или скрытыми стволами. Наземный лазер обеспечивал более подробные измерения, но в лесных районах с густой растительностью и перекрывающимися стволами деревьев возникали проблемы. Линейные образцы обеспечивали быстрый и простой обзор, но были менее точными и, как и ручная полевая регистрация, не подходили для больших территорий.

По мнению Галле, решение заключается в скоординированном сочетании методов: «Сочетание данных ULS и TLS может предложить более комплексное решение, используя ULS для крупномасштабных исследований, а TLS — для детального анализа», — говорит ученый. Это было бы интересно не только для мониторинга естественных лесов Австрии, но и в целом для крупных лесных массивов, например, находящихся в ведении Австрийского федерального лесного управления.