Fjärranalys av skador på lövträd utmed vattendrag

Bakgrund och syfte

Under de senaste 15 åren har stora skador på lövträd utmed vattendrag uppstått i södra Sverige.
Främst på klibbal (Alnus glutinosa). Dessa skador har visats ha två huvudskaliga orsaker

1. Den invasiva algsvampen Phytophthora alni sprids via vatten och dödar alar utmed påverkade vattendrag och sjöar. Göta älv, Säveån, Mölndalsån and Rönne å har kända angrepp men kunskapen om den verkliga utbredningen är mycket dåligt känd . Kontinentala Europa har drabbats av stora skador orsakade av denna algsvamp.

2. Långvariga sommaröversvämningar. Under 2000‐talet har stora översvämningar (främst 2004 och 2007) orsakat att strandnära vegetation stått under vatten i flera veckor, vilket orsakat stress och ökad känslighet för angrepp av inhemska svamparter. Under de följande åren har trädens kondition gradvis försämrats och stora antal har dött i denna process . De största skadorna har påvisats utmed Helge å och Mörrumsån.

Projektidén var att undersöka hur satellitdata kan användas för att identifiera skador på lövträd, främst klibbal (Alnus glutinosa), utmed vattendrag i Blekinge, Skåne och Västra Götalands län. Ett
viktigt mål var att skapa en fjärranalysmetod som kan användas av myndigheter under kommande år.

Studien hade som mål att undersöka effekterna av dessa två processer genom att följa utvecklingen under de senaste 10‐15 åren. Storleken på skadorna utmed ett antal påverkade vattendrag studerades.

Arbetet utfördes genom att undersöka trädtäckning i strandzonen via satellitdata.

Arbetet har tydlig koppling mot Miljömålen Levande sjöar och vattendrag, Myllrande våtmarker, samt Ett rikt växt‐ och djurliv. Vidare mot EU:s Art‐ och Habitatdirektiv där Sverige vart 7:e år skall rapportera status och trender för flera sjö‐ och vattendrags‐naturtyper samt limniska arter. Även
EU:s Vattendirektiv är ett samhällskrav som har relevans för det aktuella projektet. Detta skall hindra ytterligare försämringar och skydda och förbättra statusen hos akvatiska ekosystem samt våtmarker som är direkt beroende av akvatiska system.

Projektet har utförts i ett samarbete mellan ett flertal organisationer/användare.– ArtDatabanken, Institutionen för Vatten och Miljö, Institutionen för Skoglig mykologi och patologi (dessa tre vid SLU,Sveriges Lantbruksuniversitet), Länsstyrelserna i Skåne, Blekinge and Västra Götalands län, Skogsstyrelsen, Institutionen för Växt‐ och miljövetenskaper vid Göteborgs universitet, GU samt fjärranalyskonsulten Metria Geoanalys.

Mål

Huvudmålen i projektet var att:
1. Undersöka möjligheten att använda satellitdata för att detektera vegetationsförändringar utmed vattendrag.

2. Att skapa en metod för denna typ av undersökningar som kan användas av svenska myndigheter under kommande år. Under 2012 är projektets mätbara mål att: utveckla en metod för att detektera trädskador med VHR and HR satellitdata.

3. kvantifiera hur stora skadorna måste vara för att de ska vara detekterbara med den utvecklade metoden vid olika rumsliga och spektrala upplösningar (med flygfoton, data från VHR och HR).

4. Att kartlägga omfattningen på skador i de undersökta områdena med den utvecklade metoden.

5. Att använda den utvecklade metoden för att klargöra när de första detekterbara skadorna kan påvisas.

Målen uppfylldes under 2012

Användarkrav

Arbetet har tydlig koppling mot Miljömålen Levande sjöar och vattendrag, Myllrande våtmarker, samt Ett rikt växt‐ och djurliv. Vidare mot EU:s Art‐ och Habitatdirektiv där Sverige vart 7:e år skall rapportera status och trender för flera sjö‐ och vattendragsnaturtyper samt limniska arter. Även EU:s Vattendirektiv är ett samhällskrav som har relevans för det aktuella projektet. Detta skall hindra ytterligare försämringar och skydda och förbättra statusen hos akvatiska ekosystem samt våtmarker som är direkt beroende av akvatiska system. De generella användarkraven är:

1. Identifiera skador på lövträd, främst klibbal, utmed vattendrag

2. Trädens kondition ska inte bara kunna detekteras när de är helt döda (eller borttagna) utan även vid en lägre grad av skada.

3. Önskvärt är en kartering med så hög spatial upplösning som möjligt, dvs att även skador på enstaka träd skall kunna detekteras

Metodanpassning och kartering

Den första anpassningen av metod som gjordes var att visuellt undersöka hur hög geometrisk upplösning som behövs för ett detektera skador på löv där referensdata fanns. För att detektera den typ av skador som användarna var intresserad av krävdes mycket högupplösande data (helst 2 meters upplösning eller bättre). Vid val av data har projektet strävat efter optimalt registrerade bilddata ur fenologisk synvinkel. För att säkerställa att det var faktiska skador som karterades och inte ”falska skador ” på grund av att bilddata varit från före eller efter lövsprickningen.

Metoden utgår från pixelbaserad såväl som objektsbaserad spektral analys av WorldView‐2 data alternativt IR ortofoton, som i kombination med objektshöjder från NNH analyseras och graderas spektralt utifrån hur tydlig skadebilden är.

Även bilddata från en tidpunkt innan skadorna upptäckts har analyserats för att komplettera informationen kring skadebilden och för att kunna koppla uppkomsten av de karterade skadorna till skadeorsaken.

Utvärderingspunkter preparerades av Metria och skickades till Länsstyrelsen/Skogsstyrelsen som genomförde fältutvärderingen. Utvärderingen utfördes i två omgångar där karteringen och metoden
modifieras med hjälp av de preliminära fältresultaten.

Användarnas utvärdering

Användarna var mycket tillfreds med analysresultat och rapport. Dessa kommer att innebära viktiga underlag för respektive organisations arbete under de närmaste åren: Inom den regionala miljöövervakningen i respektive län.

Vid Skogsstyrelsens kartering över skogsskador och inte minst information till markägare. Vid ArtDatabankens uppdrag att utvärdera arter i vattendrag i samband med framtagandet av Rödlistan över hotade arter 2013‐2015, samt rapportering av svensk vattendragsstatus till EU inom
Art‐ och Habitatdirektivet 2013.

Göteborgs universitets och SLU:s pågående arbete med växtpatogener, samt ekologiska och ekonomiska effekter av invasiva arter och klimatförändringar. Vidare är materialet till stor användning inom SLUs samarbete om vattenfrågor med Havs och Vattenmyndigheten (HaV).
Metria kommer att ha nytta av kunskaperna som genererats om skadade lövträds olika signaler, i samband med framtida studier kring de angrepp på lövträd orsakade av svampar och svampliknande organismer, som eskalerat i Sverige under 2000‐talet.

Det som hade kunnat förbättras är av praktiska skäl svårt att uppnå: genom att ett flertal organisationer är inblandade, spridda över 5 län, uppstår vissa harmoniseringsproblem. Hade alla parter varit stationerade på samma plats hade en löpande dialog kunnat föras på ett smidigare sätt.
Detta var dock inget stort problem då telefonmöten och mejlkommunikation löste de flesta frågor som dök upp.