Fortfarande stora fel i globala skogsanalyser

Behovet av information om tillståndet i världens skogar ökar, för att bromsa klimatförändringarna och förlusten av biologisk mångfald. Klimatkonventionen kräver till exempel att länder måste rapportera förändringar i hur mycket koldioxid som lagras i biomassa både ovan och under mark.

Det är dock ofta svårt att få tag i bra data för storskalig övervakning av skogen. Vissa skogar är otillgängliga och inventering på marken är dyrt och tar tid.

Närmar oss "good enough"

Att använda data från fjärranalys från rymden ger nya möjligheter. Satellitbilder, radardata och data från rymdlaserskanning används i datamodeller för att beräkna skogstillståndet på marken. 

Men går det att lita på resultaten från sådan övervakning med fjärranalys? I en studie har doktoranden Emanuele Papucci vid Skoglig resurshushållning granskat kvaliteten på studier som i stor skala uppskattat biomassa med fjärranalys mellan 1992 och 2022.

– Metoderna har utvecklats, och vi närmar oss ”good enough”, men flera utmaningar kvarstår innan biomassaskattningar kan bli mer heltäckande och tillförlitliga, säger Emanuele Papucci. 

Framsteg gjort inom fjärranalysteknik, användning av lidar, radar och digital flygfotogrammetri. Tekniker som fångar skogsstrukturella egenskaper har introducerats och stärkt tillförlitligheten i biomassaskattningar.

Flera problem kvarstår

Samtidigt kvarstår flera problem, såsom brist på fältdata för modellkalibrering, signalmättnad i områden med hög biomassa samt missuppfattningar kring statistiska metoder. 

I den vetenskapliga artikeln konstaterar Emanuele Papucci och hans kollegor att statistiskt rigorösa skattningar baserade på fjärranalys är förknippade med flera utmaningar. Några viktiga behov framöver inkluderar:

• insamling av större och bättre harmoniserade fältdatamängder för modellkalibrering, 
• korrekt och mer konsekvent användning av statistiska principer, 
• förbättrad kvalitetssäkring och kvalitetskontroll inom alla delar av inventeringsprocessen. 

Papuccis handledare, professor Göran Ståhl, konstaterar att felmarginalen i fjärranalysbaserade beräkningar kan vara mycket stor. I stället för enstaka procent kan det handla om flera 10-tals procents felmarginal när skogstillståndet i enskilda länder redovisas.

– Stora globala rapporter baserade på fjärranalys och modeller måste man ta med en stor nypa salt, säger Göran Ståhl.

Bortser från systematiska fel

Beräkningarna bortser oftast från metodbetingade systematiska fel, som innebär underskattningar i tätare skogar och överskattningar i glesare skogar. Beräkningarna utgår dessutom normalt från att enskilda modellsamband kan användas över stora områden, vilket ofta leder till kraftiga regionala systematiska fel.

Göran Ståhl anser att den nuvarande bristen på kunskap om statistiska metoder är ett stort hinder för en sund utveckling av globala undersökningar som bygger på fjärranalys.

– De som gör den här typen av uppskattningar måste känna till hur man korrekt ska redovisa felmarginaler, vilket jag hävdar att man inte vet idag.

Vi se smarta kombinationer

Den teknik som används i globala inventeringar utgår ofta från satellitbilder, radar eller rymdlaserskanning, där sambanden mellan fjärranalysdata och skogstillstånd kan vara svaga. Men teknikerna går att utveckla, i Sverige laserskannas till exempel idag skogen från flygplan med högre upplösning. Tillsammans med bra referensinventeringar på marken blir felen mycket mindre.

– Man måste ha smarta kombinationer där fjärranalys och markmätningar tillsammans innebär att man kan göra något bättre än att använda de enskilda datakällorna var för sig, säger Göran Ståhl.

Läs A review of forest biomass assessments based on remote sensing reveals progress in methodological quality—but major challenges remain