Wien (OTS) – Wie gesund sind unsere Wälder? Wie gut wachsen unsere
Nutzpflanzen?
Und wie verändern sich Ökosysteme im Zuge des Klimawandels? Antworten
auf diese Fragen liefert der Blick aus dem All. Doch genau dieser
Blick ist oft getrübt – durch dichte Wolken, vor allem in tropischen
Regionen. Ein Forschungsteam der BOKU University arbeitet deshalb an
einer Lösung, die auch dann funktioniert, wenn optische Satelliten
nichts mehr sehen. Im Projekt IGNOS untersuchen die Forschenden eine
innovative Technologie, wie diese Datenlücken mithilfe einer
innovativen Satellitentechnologie geschlossen werden können.
Zwtl.: Wenn Wolken kein Hindernis mehr sind
Bisher liefern optische Satelliten – etwa die europäischen
Sentinel-2 -Satelliten des Copernicus-Programms – wertvolle Bilder
von Feldern, Wäldern und Wiesen. Doch wo häufig Wolken hängen,
entstehen Lücken in den Daten. Genau hier setzt eine neue Methode an:
die sogenannte GNSS-Reflektometrie (GNSS-R). Das Prinzip ist ebenso
clever wie nachhaltig: GNSS-R nutzt die ohnehin ständig ausgesendeten
Navigationssignale von Satellitensystemen wie GPS oder Galileo. Diese
Radiosignale werden von der Erdoberfläche reflektiert. Spezielle
Empfänger messen diese Reflexionen – und daraus lassen sich
Rückschlüsse auf Eigenschaften von Boden und Vegetation ziehen. Der
große Vorteil: Radiosignale durchdringen Wolken und funktionieren
auch bei Niederschlag. So entstehen Messungen bei nahezu jedem
Wetter.
Zwtl.: Pflanzenwachstum allwettertauglich messen
Im Zentrum des Projekts steht eine wichtige Kennzahl der
Vegetationsforschung: der Blattflächenindex (Leaf Area Index, LAI).
Er beschreibt, wie viel Blattfläche Pflanzen auf einer bestimmten
Bodenfläche entwickeln – und liefert damit entscheidende Hinweise auf
Wachstum, Produktivität und den Austausch von Wasser, Energie und
Kohlenstoff zwischen Vegetation und Atmosphäre.
„Gerade in tropischen Regionen, wo optische Satellitenbilder
durch dichte Wolken stark eingeschränkt sind, besteht ein dringender
Bedarf an konsistenten Beobachtungen“, erklärt Projektleiter
Francesco Vuolo vom Institut für Geomatik der BOKU University. „GNSS-
R bietet die Möglichkeit, Vegetationsinformationen kontinuierlich zu
erfassen und bestehende Datensätze sinnvoll zu ergänzen.“ Das Team
untersucht, wie sich GNSS-R-Signale mit den Daten von Sentinel-2
kombinieren lassen – mit dem Ziel, künftig robuste und
flächendeckende Informationen zum Blattflächenindex zu gewinnen. Und
das ohne zusätzliche, aufwendige Sensoren im All.
Zwtl.: Nachhaltig und ressourcenschonend
Ein weiterer Pluspunkt der Technologie: Sie ist besonders
effizient. GNSS-R greift auf bereits existierende Navigationssignale
zurück und benötigt lediglich kompakte, energiearme Empfänger.
Dadurch lassen sich große Gebiete mit vergleichsweise geringem
Ressourcenaufwand beobachten – ein wichtiger Aspekt in Zeiten knapper
Budgets und wachsender Umweltanforderungen.
Neue Satellitenmissionen wie HydroGNSS der Europäischen
Weltraumorganisation (ESA), die Ende 2025 gestartet wurde, liefern
zusätzliche Impulse. Sie wurden speziell entwickelt, um hydrologische
Schlüsselgrößen – also etwa Bodenfeuchte – präzise zu erfassen. Auch
bestehende Missionen wie CYGNSS stellen wertvolle GNSS-R-Daten
bereit.
„Verbesserte Informationen zum Blattflächenindex helfen uns,
Klimafolgen besser abzuschätzen und Modelle zu Biomasse, Verdunstung
und Kohlenstoffhaushalt zu verfeinern“, so Vuolo. „Das schafft eine
solide Grundlage für nachhaltige Entscheidungen in Land- und
Forstwirtschaft sowie im Ökosystemmanagement.“
Zwtl.: Ein Schritt zur nächsten Generation der Erdbeobachtung
Das Projekt IGNOS wird von der BOKU University gemeinsam mit der
Technischen Universität Wien durchgeführt und im Rahmen des
Österreichischen Weltraumprogramms von der Österreichischen
Forschungsförderungsgesellschaft gefördert. Langfristig könnte die
intelligente Kombination aus optischen, Radar- und GNSS-R-Daten eine
nahezu wetterunabhängige, globale Überwachung der
Vegetationsgesundheit ermöglichen. Ein wichtiger Schritt im Umgang
mit den Herausforderungen des Klimawandels – und das bei jedem
Wetter.
IGNOS steht für Integrating GNSS-R and Optical Satellite Data for
Vegetation Health Assessment und wird im Rahmen des Austrian Space
Application Program von der Österreichischen
Forschungsförderungsgesellschaft gefördert.
Weitere Informationen: https://forschung.boku.ac.at/de/projects/16896
Informationen zu weiteren 30 aktuellen BOKU-Waldforschungsprojekten
aus der 360°-Perspektive finden Sie auf der Website „Waldforschung
zwischen Baum, Boden & Bytes“:
https://short.boku.ac.at/360perspektiven .