Radar vs. Borkenkäfer im modernen Waldmonitoring

Kann man aus Satellitenzeitreihen tatsächlich vorhersagen, welche Waldbestände als nächste vom Borkenkäfer heimgesucht werden? Ja. Diesen Nachweis hat eine umfangreiche Studie unseres ForschungsForums um Dr. Sarah Hauser und Prof. Andreas Schmitt in Zusammenarbeit mit der Nationalparkverwaltung Bayerischer Wald und dem Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt erbracht. Den ersten Beweis hat M. Eng. Christine Hechtl mit ihrer Masterarbeit „Auf der Spur des Borkenkäfers im Satellitenbild“ im Studiengang Geomatik geliefert. Danach wurden auch noch Waldflächen in Nordrhein-Westfalen als weitere Untersuchungsgebiete hinzugezogen, um die Übertragbarkeit der Methodik zu evaluieren.

Den krönenden Abschluss der gemeinsamen Anstrengungen bildet nun die aktuelle Veröffentlichung mit dem Titel „Kennaugh Elements Allow Early Detection of Bark Beetle Infestation in Temperate Forests Using Sentinel-1 Data“, in der erstmals eindrücklich gezeigt wird, dass ein Zusammenhang zwischen dem Rückstreuverhalten eines Fichtenbestands im Radarbild und einem Borkenkäferbefall besteht. Zum Einsatz kommen dabei moderne Methoden der Aufbereitung von Radarzeitreihen und des maschinellen Lernens, um diese Verknüpfung herzustellen damit betroffene bzw. gefährdete Flächen frühzeitig erkannt werden können.

In Zukunft wäre auf Basis der vorgelegten Studie eine kontinuierliche Überwachung anhand der (geplant) wöchentlich europaweit verfügbaren Sentinel-1-Aufnahmen denkbar. Mithilfe dieser innovativen Technologie ließen sich kritische Hotspots frühzeitig identifizieren. Dies ermöglicht so eine zeitnahe Entnahme der betroffenen Bäume, vor dem Ausschwärmen des Borkenkäfers. Neben der Verhinderung einer weiteren Ausbreitung, können dadurch die wirtschaftlichen Schäden so gering wie möglich gehalten werden.