Seeing Biodiversity from Space -hankkeen tavoitteena on kehittää uusi tapa mitata luonnon monimuotoisuutta yhdistämällä modernit kaukokartoitusaineistot ekologiseen analyysiin ja edistyneisiin koneoppimismenetelmiin. Työtä rahoittaa Euroopan avaruusjärjestö ESA ESA Phi-Lab Finland -ohjelman kautta. Hankkeen toteuttavat yhteistyössä KOKO Forest ja Luontoa.
Haaste: biodiversiteetin mittaaminen laajassa mittakaavassa
Luonnon monimuotoisuuden heikkeneminen tunnistetaan yhä laajemmin sekä ekologiseksi että taloudelliseksi systeemiseksi riskiksi. Samalla käytettävissä olevat työkalut luonnon monimuotoisuuden mittaamiseen ja muutosten seuraamiseen ovat edelleen rajallisia.
Luontotieto on usein pirstaleista, vaikeasti vertailtavaa eri alueiden ja ekosysteemien välillä ja hankalasti skaalattavissa paikallisista havainnoista maisematasolle. Tämän vuoksi luonnon monimuotoisuutta on edelleen vaikea huomioida esimerkiksi maankäytön suunnittelussa, investointipäätöksissä tai kehittyvillä luonnonarvomarkkinoilla.
Seeing Biodiversity from Space -hanke vastaa tähän haasteeseen kehittämällä uuden sukupolven lähestymistavan biodiversiteetin mittaamiseen. Menetelmä yhdistää useita toisiaan täydentäviä aineistolähteitä, kuten ilmakuvia, erittäin korkean resoluution satelliittikuvia, laserkeilausaineistoja sekä maastohavaintoja.
Hankkeessa aineistot yhdistetään edistyneiden tekoäly- ja koneoppimismallien avulla. Näin ekologista tietoa voidaan tuottaa samanaikaisesti sekä erittäin tarkalla paikallisella tasolla että laajoilla maantieteellisillä alueilla.
Aineistoja yhdistämällä voidaan tunnistaa elinympäristöjä ja niiden rakenteellisia ominaisuuksia aiempaa tarkemmin. Elinympäristöjen rajaamisen ja luokittelun lisäksi työssä keskitytään tunnistamaan sellaisia rakenteellisia piirteitä, jotka toimivat tärkeinä monimuotoisuuden indikaattoreina. Näitä ovat esimerkiksi puulajikoostumus, lahopuun esiintyminen sekä metsien rakenteellinen monimuotoisuus. Niiden luotettava havaitseminen pelkän kaukokartoitusaineiston perusteella on perinteisesti ollut vaikeaa.
Teknologian ja biodiversiteettiosaamisen yhdistävä kumppanuus
Hankkeen teknologista toteutusta johtaa KOKO Forest, jolla on laaja asiantuntemus kaukokartoitusaineistojen käsittelystä ja koneoppimisesta. Luontoa puolestaan tuo hankkeeseen osaamista biodiversiteettimittareista, biodiversiteettiin liittyvästä sääntelystä sekä luontotiedon käytännön soveltamisesta päätöksenteossa, sertifioinnissa ja kehittyvillä luonnonarvomarkkinoilla.
Yhteistyöllä varmistetaan, että ratkaisussa yhdistyy tekninen huippuosaaminen ja että kehitettävä ratkaisu on käytännössä hyödynnettävissä esimerkiksi maanomistajien, kaupunkien, sijoittajien ja sertifiointijärjestelmien tarpeisiin.
Kohti yhteistä biodiversiteettimittaria
Keskeinen osa hanketta on eri tietolähteiden yhdistäminen yhdeksi vertailukelpoiseksi biodiversiteettimittariksi. Mittari perustuu konseptiin, jota on jo kehitetty ja sovellettu Suomessa luonnon monimuotoisuuden arviointiin. Hankkeen aikana tätä Suomessa kehitettyä lähestymistapaa viedään eteenpäin ja sovitetaan yhteen Euroopassa käynnissä olevien aloitteiden kanssa.
EU:ssa tunnistetaan yhä vahvemmin tarve yhtenäisille ja vertailukelpoisille biodiversiteettimittareille samalla kun biodiversiteettiin liittyvät raportointivaatimukset lisääntyvät ja uusia luontoon liittyviä rahoitusmekanismeja kehitetään.
Tuki kehittyville luontomarkkinoille
Mahdollisuus mitata biodiversiteettiä vertailukelpoisella ja skaalautuvalla tavalla on edellytys toimivien luonnonarvomarkkinoiden syntymiselle. Luonnonarvomarkkinat tarvitsevat yhteisen mittausjärjestelmän vastaavasti kuin hiilimarkkinat perustuvat standardoituun hiilidioksidiekvivalentin yksikköön.
Hanke rakentaa tätä mittaamisen perustaa kehittämällä menetelmän, joka yhdistää ekologisen tutkimuksen, satelliittipohjaisen havainnoinnin ja koneoppimisen.
Kytkentä eurooppalaiseen tutkimukseen ja politiikkakehitykseen
Hanke liittyy tiiviisti useisiin Euroopassa käynnissä oleviin tutkimus- ja politiikkakokonaisuuksiin. Näihin kuuluvat esimerkiksi BOOST for Biodiversity Offsets -aloite, Helsingin yliopiston ja Itä-Suomen yliopiston kaukokartoitukseen liittyvä tutkimus sekä EU:n Nature Credit Roadmap, jonka tavoitteena on luoda toimivat luonnonarvomarkkinat vuoteen 2027 mennessä.
Näiden yhteyksien kautta hanke sijoittuu tieteellisen kehityksen, teknologisen innovaation sekä kehittyvien biodiversiteettipolitiikan ja -markkinoiden risteyskohtaan.
Globaalisti skaalautuva lähestymistapa
Vaikka menetelmää kehitetään suomalaisen aineiston ja ekosysteemien pohjalta, sen perusajatus on suunniteltu globaalisti skaalautuvaksi.
Hanke rakentaa siten perustaa uuden sukupolven biodiversiteetin mittaamiselle, jossa yhdistyvät avaruuspohjainen havainnointi, ekologinen tutkimus sekä päätöksentekijöiden, sijoittajien ja maanomistajien käytännön tarpeet.
Tavoitteena on tehdä luonnon monimuotoisuudesta näkyvää ja mitattavaa sellaisessa mittakaavassa, että se voidaan systemaattisesti ottaa huomioon ympäristöön liittyvässä päätöksenteossa, maankäytön suunnittelussa ja taloudellisissa päätöksissä.