Rymd‑ och tidsmässig simulering av markanvändnings‑ och marktäckesförändringar i Turkiet genom en CA–Markov‑ram

Varför förändrade landskap spelar roll i vardagen

I hela världen omformar skogar, jordbruk, tätorter och reservoarer kontinuerligt landskapet. Dessa förändringar kan kännas avlägsna, men de påverkar vattnet som når våra kranar, maten på våra bord, luften vi andas och djurlivet omkring oss. Denna studie zoomar in på en enda distrikt i västra Turkiet för att detaljerat visa hur mänskliga beslut och stora infrastrukturprojekt förvandlar landsbygden — och hur datorer kan förutsäga vart dessa förändringar är på väg härnäst.

En levande karta över skogar, åkrar och tätorter

Forskningen fokuserar på Ulubey‑distriktet i Egeiska regionen i Turkiet, ett område med raviner, dammar, byar och ett blandat medelhavs‑ och kontinentalt klimat. Med hjälp av detaljerade digitala skogskartor framtagna av den nationella skogsmyndigheten grupperade författaren marken i nio lättförståeliga klasser: täta barr‑ och lövskogar, blandskogar, glesa eller degraderade skogar, skogsgläntor, jordbruksmark, bebyggelse, vattendrag såsom dammar, samt en blan­dkategori för steniga eller betesmarker. Dessa kartor, tillgängliga för 2001, 2013 och 2025, gav en rik bild av hur människor och natur omformat landskapet under nästan ett kvarts sekel.

Hur datorer återskapar det förflutna för att skåda framtiden

För att förvandla historiska kartor till ett fönster mot framtiden använde studien en kombinerad ”cellulär automat–Markov” (CA–Markov)‑modell inom ett geografiskt informationssystem. Enkelt uttryckt delar modellen upp landskapet i ett fint rutnät av celler och lär sig hur varje marktyp tenderar att övergå till en annan över ett fast tidssteg — till exempel degraderad skog som blir jordbruksmark eller reservoaryta. Den applicerar sedan dessa övergångssannolikheter framåt i tiden, samtidigt som den tar hänsyn till hur angränsande celler påverkar varandra, så att skogar, åkrar eller tätorter växer i realistiska kluster istället för i slumpmässiga pixlar. Genom att träna på kartorna från 2001 och 2013 producerade modellen en simulerad karta för 2025, som kunde jämföras med den verkliga 2025‑skogen för att se hur väl metoden fungerade.

Vad som redan har förändrats på marken

Jämförelsen mellan 2001, 2013 och 2025 visar en tydlig bild av trycket på skogarna. Den totala skogsarealen — som kombinerar täta, blandskogar och degraderade bestånd — krympte med cirka 3 290 hektar, eller nästan 14 procent. Den största minskningen skedde i de degraderade skogarna, som föll med nästan en tredjedel. En del av denna mark restaurerades till friskare, tätare skog efter plantering och rehabilitering, men stora ytor omvandlades till jordbruksmark, annan öppen mark eller översvämmades av nya dammar. Blandbestånd av rödgran och ek försvann nästan helt, antingen nedsänkta av reservoarer eller förenklade till monokulturella tallbestånd eller gles skog när lokalbefolkningen avverkade ek för bränsle. Samtidigt ökade jordbruksmarken utanför skogarna måttligt, bebyggelseytorna utvidgades med 68 procent och vattenytor — främst reservoarer bakom nya dammar — växte mer än fyrfaldigt.

En blick framåt mot mitten av seklet

Efter att ha fastställt att den simulerade 2025‑kartan matchade den verkliga med cirka 84 procents likhet och hög statistisk noggrannhet, använde författaren samma CA–Markov‑uppsättning för att projektera markanvändningen för 2037 och 2049. Utsikten antyder fortsatt press på skogarna: till 2037 förväntas skogsarealen falla med ungefär 11 procent jämfört med 2025, och med cirka 21 procent till 2049. Degraderade, barr‑ och lövskogar förväntas alla krympa, medan jordbruksmark kan expandera med 7 till 12 procent och vattenytor med nästan 15 procent. Bebyggelseytorna förändras mindre dramatiskt i procentuella termer men speglar ändå en gradvis utbredning av mänsklig aktivitet in i tidigare skogklädda landskap.

Vad dessa förändringar betyder för människor och natur

För icke‑specialister är slutsatsen enkel: i Ulubey ger skogar sakta vika för åkrar, dammar och bebyggelse, även om vissa restaureringsinsatser förbättrar mindre skogspartier. Denna avvägning får konsekvenser för rent vatten, lokalt klimat, vilda djur och markens förmåga att lagra kol. Genom att visa att tidigare förändringar kan simuleras med rimlig noggrannhet demonstrerar studien att sådana modeller kan fungera som en planerings"prognos" som hjälper myndigheter att pröva hur olika policys — kring dammar, gruvdrift, jordbruk eller återbeskogning — kan omforma marken över kommande årtionden. I förlängningen kan sådan kunskap vägleda beslut som bättre balanserar energi‑, livsmedels‑ och bostadsbehov med skogarnas och de ekosystem de stödjer långsiktiga hälsa.

Citering: Bozali, N. Spatiotemporal simulation of land use and land cover changes in Türkiye through a CA–Markov framework. Sci Rep 16, 5320 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35807-9

Nyckelord: markanvändningsförändring, avskogning, Turkiet, fjärranalys, CA‑Markov‑modellering