Forscher wenden sich an KI und Fernerkundung, um die Ursache für den Kiefernrückgang zu finden

Oct 08, 2023

Von Mary HightowerU von A System Division of Agriculture

Forscher planen, künstliche Intelligenz und Fernerkundung neben guter altmodischer Detektivarbeit einzusetzen, um die Ursache für den Kiefernrückgang in Teilen von Arkansas zu finden.

Der Rückgang äußerte sich in einer Bräunung und einem Abfallen der Nadeln in Beständen ausgewachsener Kiefern im Südosten von Arkansas. Die Krankheit hat auch zum Absterben einiger Bäume geführt.

Forstexperten des Arkansas Department of Agriculture, der University of Arkansas System Division of Agriculture, der University of Arkansas at Monticello und der Arkansas Forestry Association arbeiten mit Kollegen im gesamten Südosten der USA zusammen, um herauszufinden, was mit diesen Beständen los ist.

Im April sagte Grant Beckwith, Vorsitzender des Erweiterungsstabs von Arkansas County, er habe Anrufe von Menschen erhalten, die sich Sorgen um Kiefern machten, deren grüne Nadeln braun wurden und abfielen.

Ford besichtigte die Gebiete und stellte fest, dass „alle Bäume, die starben, Loblolly-Kiefern waren“. Etwa die Hälfte der toten Bäume zeigten eine Wucherung von Zapfen und sind eine Reaktion auf Stress und oft vor dem Tod.

„Der Rückgang könnte verschiedene Ursachen haben. Sie könnten durch mehrere Jahre sehr nasse Quellen belastet sein“, sagte Vic Ford, ein Förster und stellvertretender Vizepräsident für Landwirtschaft und natürliche Ressourcen beim Cooperative Extension Service. „Dieser Stress kann dazu führen, dass Bäume geschwächt und anfällig für Schäden durch Insekten, Krankheiten oder sogar Herbizide werden.“

Weitere Stressfaktoren sind Dürre, gesättigte Bedingungen, Blitzschlag, Verletzungen von Stängeln oder Wurzeln, Bodenstörungen um die Wurzeln, überfüllte Bedingungen und Schadstoffe. Ford stellte fest, dass in Arkansas County die lebenden Bäume um die toten herum verschiedene Anzeichen von Stress zeigten.

Ähnliche Symptome traten in den Landkreisen Ashley und Chicot auf.

Technische Tools

Um die Ursachen zu erforschen, nutzen Forscher unterschiedliche Ansätze. Proben von betroffenen Bäumen wurden an ein Diagnoselabor der Auburn University geschickt. Die Ergebnisse wurden voraussichtlich erst später in diesem Monat vorliegen.

„Wir können künstliche Intelligenz, Drohnen und geografische Informationssysteme nutzen, um Hinweise auf diesen Rückgang herauszufinden“, sagte Ford. „Wir werden alle uns zur Verfügung stehenden Mittel benötigen, um diesen Fall zu lösen und herauszufinden, warum die Waldgesundheit in diesen Gebieten beeinträchtigt ist.“

Ford sagte, dass „die Durchführung einer Umfrage und die Platzierung der Standorte auf einer Karte uns helfen werden, die Gemeinsamkeiten der betroffenen Grundstücke zu bestimmen.“

„Plotstandorte auf diesen Bildern können verwendet werden, um Böden, topografische Merkmale, Bestandsmerkmale sowie Veränderungen von Bäumen und Umweltveränderungen im Laufe der Zeit zu bestimmen“, sagte er. „Diese Informationen werden mit einem geografischen Informationssystem zusammengestellt. Dieser große und komplexe Datensatz muss analysiert werden, damit wichtige Faktoren identifiziert werden können.“

„Programmierung mit künstlicher Intelligenz kann mithilfe mehrerer Informationsquellen komplexe Informationen erfassen und Ergebnisse liefern. Diese Programme ermöglichen es den Maschinen, Informationen zu entdecken, die für die Ursache relevant sind, und potenzielle Faktoren zu beseitigen“, sagte Ford. „Diese Routinen lernen aus anderen Datensätzen, Computerroutinen und mathematischen Modellen und können Beziehungen innerhalb der Diagrammdaten auf der Grundlage von maschinellem Lernen auf Ursache und Wirkung anwenden.“

Keine Panik

Michael Blazier, Dekan des College of Forestry and Natural Resources an der University of Arkansas in Monticello, forderte die Waldbesitzer auf, geduldig zu sein, bis die genaue Ursache des Rückgangs ermittelt werden könne.

„Wir wollen nicht, dass die Leute in Panik geraten“, sagte er. „Ich habe von Landbesitzern gehört, die offenbar im Niedergang begriffene Bäume fällen und niederbrennen, um die Ausbreitung zu verhindern. Zum jetzigen Zeitpunkt könnte eine solche Maßnahme verfrüht sein. Die Entscheidung, wie die Waldbewirtschaftung in betroffenen Beständen geändert werden kann, hat sich geändert.“ im Einzelfall zu beurteilen.“

„Wir alle arbeiten hart daran, dieses Problem zu lösen, das nicht nur in Arkansas, sondern auch im Südosten der USA so viele betrifft“, sagte Blazier. „Die Forstwirtschaft ist für die Wirtschaft des Staates und des Südens insgesamt sehr wichtig, sei es durch Holzgewinnung oder durch die damit verbundenen Freizeitmöglichkeiten. Es ist wichtig, dass wir alle unsere Ressourcen gemeinsam nutzen, um dies herauszufinden.“

Mitglieder der Öffentlichkeit können Verfärbungen und/oder Absterben von Kiefern melden, indem sie diese Umfrage ausfüllen: arcg.is/1HyHCu0.

Um mehr über Erweiterungsprogramme in Arkansas zu erfahren, wenden Sie sich an Ihren örtlichen Cooperative Extension Service-Vertreter oder besuchen Sie www.uaex.uada.edu. Folgen Sie uns auf Twitter und Instagram unter @AR_Extension. Um mehr über die Forschung der Division of Agriculture zu erfahren, besuchen Sie die Website der Arkansas Agricultural Experiment Station: https://aaes.uada.edu/. Folgen Sie uns auf Twitter unter @ArkAgResearch. Um mehr über die Abteilung Landwirtschaft zu erfahren, besuchen Sie https://uada.edu/. Folgen Sie uns auf Twitter unter @AgInArk.Über die Abteilung Landwirtschaft Die Mission der University of Arkansas System Division of Agriculture besteht darin, die Landwirtschaft, Gemeinden und Familien zu stärken, indem sie vertrauenswürdige Forschung mit der Einführung bewährter Verfahren verbindet. Die Abteilung für Landwirtschaft führt über die Agricultural Experiment Station und den Cooperative Extension Service Forschungs- und Erweiterungsarbeiten im Rahmen des historischen Landbewilligungsbildungssystems des Landes durch. Die Abteilung für Landwirtschaft ist eine von 20 Einheiten innerhalb des Systems der University of Arkansas. Es verfügt über Niederlassungen in allen 75 Landkreisen in Arkansas und Lehrkräfte an fünf Systemcampusstandorten. Die Systemabteilung für Landwirtschaft der University of Arkansas bietet alle ihre Erweiterungs- und Forschungsprogramme allen berechtigten Personen an, unabhängig von Rasse, Hautfarbe, Geschlecht, Geschlechtsidentität, sexueller Orientierung. Nationale Herkunft, Religion, Alter, Behinderung, Familien- oder Veteranenstatus, genetische Informationen oder ein anderer gesetzlich geschützter Status und ist ein Arbeitgeber, der sich für positive Maßnahmen/Chancengleichheit einsetzt.