Nær sanntidsovervåking av barkbiller

Høyt over oss svever to Sentinel-2 satellitter som gir oss nye, avanserte fargebilder med to til tre dagers mellomrom. Satellittjenesten er den mest brukte i ESAs Copernicus-program som har til hensikt å overvåke miljø og sikkerhet. Satellittenes data gjør oss i stand til å oppdage ulykker som vulkanutbrudd, skogbrann, skred, flom – og nå også barkbilleangrep på skog.

Lokaliserer grupper av døde trær

NIBIOs tjeneste for overvåking av skogskader er en del av et nytt varslingssystem som åpner i dag 14. mai. Tjenesten vil ligge som egne kartlag på NIBIOs karttjeneste Kilden.

– Bildene fra Sentinel-2 inngår i vår nye nær-sanntids tjeneste og gir oss fortløpende oppdaterte kart hvor vi kan følge med på utviklingen av nye, døde grantrær, forteller seniorforsker Svein Solberg ved NIBIO.  

Kartene er nyttige der undersøkelser på bakken samtidig avklarer om det finnes mye stor granbarkbille (Ips typographus) på stedet.

– Døde grantrær gir en annerledes signatur enn friske trær, og dette er satellittene i stand til å se. Når bildene oppdateres jevnlig, vil man kunne se utviklingen i omfanget av døde trær. Overvåkingen gir en fortløpende kartlegging av grupper med død gran, og idéen er at disse gruppene kan inneholde grantrær med stor granbarkbille. Disse billene bør fjernes så raskt som mulig, før de får formert seg videre. Metoden er imidlertid ikke årsakspesifikk og kan ikke skille mellom skader forårsaket av tørke, barkbilleangrep eller andre årsaker.– I Norge hadde vi den siste, store barkbilleepidemien på 1970-tallet. Den gang gikk det med granskog tilsvarende en tømmerverdi på 2,3 milliarder kroner. I løpet av perioden 1970-1981 drepte billene 6,5 millioner kubikkmeter norsk skog. Siden den gang har vi vært forskånet for store utbrudd, men det kan skje igjen. I de siste årene har Sør-Sverige og flere land i Europa hatt uvanlig store barkbilleskader. Bare i Tsjekkia har det gått med 71 millioner kubikkmeter gran i tiåret 2011-2020.

Bekymring i Vestfold og Telemark

– For et par år siden ble vi kontaktet av skogbrukere fra Vestfold og Telemark som var bekymret og oppfordret oss til å ta tak i problematikken rundt mulige barkbilleutbrudd. Vi har samarbeidet tett med blant annet statsforvalteren, skogoppsynet og skogeiere og etablert en serie prosjekter for å forhindre store skogskader som følge av barkbilleangrep.

– Bakgrunnen for bekymringen var tørkesommeren 2018 hvor mange grantrær ble alvorlig svekket og mange døde også av tørke alene. Disse trærne ble da et lett bytte for oppformering og større populasjoner av barkbiller, forteller Solberg.

De fleste av våre 73 barkbillearter er harmløse, men den store granbarkbillen kan forårsake store utbrudd på levende gran ved stor oppformering.

– I 2019 var det en viss økning av døde grantrær. Året etter startet med en svært varm juni, og dette førte til ytterligere økninger i billepopulasjonen på enkelte steder. Store populasjoner av stor granbarkbille øker sjansen for utbrudd, men også andre faktorer spiller inn, slik som motstandskraft hos grantrærne, hvor mange generasjoner som utvikles, og hvor store volumer av gran som finnes i området. Også disse faktorene skal fanges opp av egne kartlag i Kilden. Denne barkbilleovervåkingen kan bli stadig mer aktuell med et varmere klima, fremholder Solberg.

Massive barkbilleangrep rammer ikke bare skogbruket

– Barkbillenes herjinger i Tsjekkia har ført til økt skredfare og dårligere drikkevannskvalitet. Store skogområder som blir liggende døde virker inn på biomangfoldet, samtidig som det gir redusert verdi for turgåere og friluftsliv. Heldigvis er ikke forholdene i Tsjekkia relevante for bildet i Norge, og det var de heller ikke på 1970-tallet.

– I skogbruket er man bekymret, og vi må ta trusselen fra barkbillene på alvor. Slik sett er det best å være proaktiv, og med den nye karttjenesten har vi tatt et viktig skritt i den retningen, fortsetter Solberg.

Mange datakilder og mange kartlag

Sentinel-2 fotograferer med en oppløsning på 10 x 10 meter. I neste versjon av satellitten, som kommer i 2028, blir oppløsningen forbedret til 5 x 5 meter.

– Vi er ikke ute etter å finne spredte enkeltforekomster av døde trær, men derimot grupper av disse. Vi har flere aktører i skogbruket som ønsker å følge opp alle barkbillealarmene fra karttjenesten og befare områder med mulig angrep. Derfor er det viktig at overvåkingstjenesten kun legger ut data den er sikker på. Det betyr at alarmen ikke går før et område på minst 500 kvadratmeter har fått døde trær.

– Vi får naturlig nok noen falske alarmer, for det er flere forhold som kan gi bildedata som kan feiltolkes som barkbilleangrep. NIBIOs egenutviklede algoritmer justeres hele tiden for å fjerne flest mulige feilkilder. Algoritmene baserer seg på de nyeste satellittopptakene som sammenlignes med tidligere bilder, for så å vise endringen fra året før.

Barkbilleovervåkingen blir lagt som et lag i NIBIOs karttjeneste, Kilden. Der vil man også finne en risikomodell for nye barkbilleangrep. Populasjonen av barkbiller vil også bli overvåket ved hjelp av billefeller som er plassert forskjellige steder i landet, forteller Solberg.

Fire forskjellige kartlag

Det tas nye satellittbilder hver annen til tredje dag. Overvåkingen vil derfor gi resultater som alltid er få dager gamle (nær sanntid). I perioder med mye skyer vil det bli mindre data, og resultatene blir da noe eldre. Kartene publiseres som en del av skogressurskartet SR16 med 16m x 16m piksler, samt oversiktskart aggregert til 1km x 1km ruter. Overvåkingen publiseres i flere kartlag under Skogportalen: 

Oversiktskart

Dette kartlaget gir oversikt over nye skader de siste fire ukene, hvor skadene er aggregert til 1km x 1km ruter. Med fargekoder angis skadene som «mye nye skader», «noen nye skader og «lite nye skader», alt ut fra hvor mange daa skadet skog det finnes innenfor ruten. Klikker du på en rute vises antall dekar med nye skader i de siste fire ukene innenfor denne ruten. 

Skader

Dette kartlaget viser om det finnes skader innenfor hver kartpiksel (16m x 16m). Fargekoder angir når skaden har oppstått, hvilket vi si nye skader i de siste fire ukene, skader tidligere i år og eldre skader. Det er også mulig å klikke på en kartpiksel for å se når skaden har oppstått. 

Modellsannsynlighet nye skader (prosent)

Det er en del støy i satellittdataene og noe usikkerhet i modellen som brukes til å oppdage skader. Denne usikkerheten er basert på hvor mye ett kartpiksel ligner på den skadede skogen som NIBIO har brukt til å trene opp modellen. Dette kartlaget angir dette som en sannsynlighet (prosent) for at modellen har klassifisert nye skader i de siste fire ukene riktig. De ulike prosentnivåene er fargekodet i kartet, og klikker du på et kartpiksel vises modellsannsynlighet (prosent) for dette pikselet. 

Dager siden opptak

Dette kartlaget viser satellittbildenes alder, det vil si hvor mange dager det har gått siden det sist var et skyfritt opptak for en gitt kartpiksel. Kartet er fargekodet etter antall dager som har gått (1, 2, 3, 4, 5 og mer enn 5 dager), og en kan også se antall dager ved å klikke på kartet.