İHA çok bantlı görüntülerinden yapılan üçlü-özellik füzyonu, tür düzeyinde mangrov karbonu değerlendirmesini geliştiriyor

Bu kıyı ormanları neden önemli

Mangrov ormanları kara ile denizin buluştuğu alanlarda yer alır ve odunları ile çamurlu topraklarında büyük miktarlarda karbonu sessizce depolar. Bu “mavi karbon” iklim değişikliğini yavaşlatmaya yardımcı olduğu için hükümetler ve koruma kuruluşları mangrovları korumak ve restore etmek istiyor. Ancak tüm mangrov türleri karbonu aynı şekilde depolamaz. Bu çalışma, özel kameralar taşıyan küçük insansız hava araçlarının (İHA) Çin kıyısındaki farklı mangrov türlerini haritalamakla kalmayıp her türün yerüstü ve yeraltındaki karbonunu tahmin edebileceğini gösteriyor.

Mangrovlara yukarıdan bakmak

Araştırma, Güney Çin’de Yingluo Körfezi’ndeki Gaoqiao Mangrov Doğa Koruma Alanı’nda gerçekleştirildi; burası geniş ve tür açısından zengin bir koruma bölgesi. Burada dört yaygın mangrov türü gelgit boyunca mozaik oluşturur; açık körfeze yakın yerlerde uzun ağaç toplulukları, nehir kenarları ve göl kenarlarında çalılık formlar görülür. Geleneksel olarak bu ormanların ne kadar karbon tuttuğunu tahmin etmek, insanları yapışkan çamura sokup ağaç boyutlarını ölçmeyi ve kökleri ile toprakları kazmayı gerektirir—yavaş ve maliyetli bir süreç. Uydu görüntüleri geniş alanları görebilir, ama komşu türleri veya küçük orman yamalarını ayırt etmek için gereken ince detaydan sıklıkla yoksundur. Araştırma ekibi bunun yerine normal rengin yanı sıra yaprak kimyası ve bitki sağlığına özellikle duyarlı olan kırmızı-kenar ve yakın kızılötesi ışığı da yakalayan çok bantlı bir kamerayla donatılmış düşük irtifalı bir İHA uçurdu.

İHA görüntülerinden üç tür ipucu

İHA verilerinden bilim insanları orman hakkında üç ailede ipucu çıkardı. “Spektral” özellikler yaprakların farklı ışık renklerini nasıl yansıttığını tanımlar; bunlar bitki canlılığı ve klorofil ile ilişkili bitki indekslerine dönüştürülebilir. “Yapısal” özellikler 3B yükseklik bilgilerinden gelir ve peyzaj boyunca örtü yüksekliğinin nasıl dağıldığını ortaya koyar. “Tekstürel” özellikler ise örtünün görüntülerde ne kadar pürüzlü ya da düzgün göründüğünü yakalar; bu, yaprak boyutu, dal yoğunluğu ve tepe şekli gibi farklılıkları yansıtır. Bu üç bilgi türünü birleştirerek araştırmacılar önce dört mangrov türünü ayırt eden, sonra da görüntü özelliklerini 40 yerde toplanan hassas karbon ölçümleriyle ilişkilendiren bilgisayar modelleri eğitti.

Bir mangrovu diğerinden ayırt etmek

Füzyon yaklaşımı tür haritalamada özellikle güçlü olduğunu kanıtladı. Ekip sadece temel kırmızı, yeşil ve mavi görüntüler kullandığında, benzer yaprak renklerine sahip veya karışık topluluklar halindeki türleri İHA güvenilir biçimde ayıramadı. Kırmızı-kenar ve yakın kızılötesi bantların eklenmesi büyük ölçüde iyileştirme sağladı ve örtü yüksekliğinin dahil edilmesi performansı daha da artırdı. En iyi kombinasyon—ham çok bantlı bantlar, bitki indeksleri ve yükseklik—mangrov türlerini neredeyse %90 doğrulukla tanımladı. Bu kritik öneme sahipti; çünkü Avicennia marina ve Aegiceras corniculatum gibi türler spektral olarak benzer görünebilir ama yükseklik ve büyüme formunda ince farklılıklar gösterirken, Rhizophora stylosa ve Bruguiera gymnorrhiza gibi diğerleri daha uzun ve daha büyük taçlara sahiptir.

Orman yapısını depolanan karbonla ilişkilendirmek

Türler haritalandıktan sonra aynı üçlü görüntü özellik seti karbon modelleri oluşturmak için kullanıldı. Araştırmacılar her bir tür veya tür çiftinde farklı görüntü değişkenlerinin gövdeler ve dallarda tutulan yerüstü ile köklerde tutulan yeraltı karbonunu ne kadar iyi tahmin ettiğini test etti. En bilgilendirici özelliklerin türe göre değiştiğini buldular. Çalılıksı A. corniculatum için kırmızı-kenar tekstüründeki ince desenler en iyi sonucu verirken, B. gymnorrhiza için mavi banttaki tekstür varyasyonları anahtar oldu. R. stylosa ve A. marina karışık toplulukları için ise basit örtü yüksekliği güçlü bir göstergeydi; bu, daha büyük ağaçların daha fazla biyokütle tuttuğunu yansıtıyor. Elde edilen modeller, gözlemlenen karbon varyasyonunun türlere ve yerüstü/yeraltı stoklarının hangisine bakıldığına bağlı olarak yaklaşık yarısından %90’ının üzerine kadarını açıkladı.

Karbonun gerçekten nerede durduğu

Bu modellerin tüm çalışma alanına uygulanması, yerüstü, yeraltı ve toplam mangrov karbonunun ayrıntılı haritalarını üretti. Koruma alanının kuzeybatı köşesi, hakim olan uzun R. stylosa topluluklarıyla bir karbon sıcak noktası olarak öne çıktı; hem yerüstünde hem de yeraltında en yüksek değerlere sahipti. Ortalama olarak R. stylosa, en küçük yapılı tür olan A. corniculatum’dan kabaca iki kat daha fazla yerüstü karbon depoladı ve kök karbonunda da öndeydi. Yaygın olarak dağılan A. marina ise hektar başına daha ılımlı karbon tuttu; B. gymnorrhiza ise daha küçük ama yine de önemli cepler oluşturuyordu. Genel olarak, daha uzun, daha kalın gövdeli ve daha geniş tacı olan türler, alandaki daha yoğun gövdeli kısa çalılıklara kıyasla çok daha fazla karbon depoladı.

İklim ve koruma için bunun anlamı

Uzman olmayan biri için ana mesaj, mangrovların haritadaki tek tip bir yeşil bant gibi ele alınamayacağıdır. Farklı türler çok farklı miktarlarda karbon stokluyor ve dronların renk, yapı ve tekstürde “gördüklerine” farklı yanıt veriyorlar. Bu üç görüşü birleştirerek, çalışma nispeten uygun fiyatlı İHA’ların türleri ve onların karbon stoklarını yüksek ayrıntıyla haritalayabildiğini gösteriyor; bu da yöneticilerin iklim hafifletmesi için en değerli orman yamalarını belirlemesine yardımcı olur. Mavi karbon ekosistemlerini koruma ve restore etme çabaları arttıkça, bu tür düzeyinde bilgi daha akıllı dikimler, yüksek karbonlu alanların hedeflenmiş korunması ve daha doğru ulusal karbon hesaplamaları yönünde rehberlik edebilir.

Atıf: Chen, Y., Shen, X., Yan, C. et al. Triple-feature fusion from UAV multispectral imagery enhances species-level mangrove carbon assessment. Sci Rep 16, 11494 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40303-1

Anahtar kelimeler: mangrov karbonu, mavi karbon, İHA çok bantlı, tür haritalama, orman uzaktan algılama