Индийские ученые разработали новый индекс для комплексной оценки состояния пастбищ по спутниковым данным. Инструмент, названный GEMI, отслеживает сразу девять параметров экосистемы, от запасов кормов до объемов углерода в почве. Он может удешевить и упростить мониторинг для стран, у которых нет ресурсов на масштабные полевые исследования.
Новый индекс объединяет три показателя: усовершенствованный вегетационный индекс AVI, который устойчив к помехам от пыли и дымки; индекс зеленого листа GLI, хорошо отделяющий редкую растительность от яркой почвы; и данные о высоте рельефа, которые служат косвенным индикатором климатических и гидрологических условий. В отличие от стандартного индекса NDVI, который часто дает искажения в засушливых зонах, GEMI показывает более точные результаты.
Инструмент протестировали на полузасушливых пастбищах площадью около 13,7 тыс. гектаров в штате Карнатака на юге Индии. В ходе полевых работ исследователи собрали 220 образцов, измерили биомассу, содержание органического углерода, уровень эрозии и другие параметры. Затем эти наземные данные сопоставили с информацией со спутников Landsat 8, Sentinel-5P и MODIS.
Результаты показали, что GEMI значительно превосходит существующие аналоги. Например, он объяснил почти 39% колебаний объема кормовой биомассы, тогда как стандартный индекс NDVI – только 9%. Наиболее сильная корреляция (75%) зафиксирована с влажностью растительности. Индекс также эффективно оценил чистую первичную продуктивность экосистемы и концентрацию метана и угарного газа.
На практике новый инструмент позволяет выявлять очаги деградации земель для их своевременного восстановления. В ходе исследования выяснилось, что 17% изученной территории находится в неудовлетворительном состоянии. Учет рельефа оказался одним из ключевых преимуществ GEMI, поскольку продуктивность пастбищ и эрозия почв зависят не только от растительности, но и от уклона местности, температуры и влажности.
Авторы отмечают, что индекс пока проверен только в одном регионе и в течение одного сезона. Для использования в других климатических зонах может потребоваться его дополнительная калибровка. Тем не менее, для многих стран это открывает возможность дешево и регулярно отслеживать состояние пастбищ, используя общедоступные спутниковые данные.