Interview: Wie es zu der Entdeckung von Milliarden Bäumen in der Wüste kam

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© Professor Dr. Martin Stefan Brandt
Bäume im Trockengebiet des Sahels. Mittlerweile wurden im Sahel rund 15 Milliarden Bäume registriert.

Ein internationales Team von Forschenden hat mithilfe hochauflösender Satellitendaten und Künstlicher Intelligenz Bäume in der Wüste kartiert. Die Ergebnisse wurden im Oktober 2020 in der Fachzeitschrift ‚Nature‘ veröffentlicht – und gelten als wissenschaftliche Sensation. Der Forschungsgruppenleiter Professor Martin Brandt von der Universität Kopenhagen im Interview.

Autor Monika Rech-Heider, 02.02.21

Übersetzung Monika Rech-Heider:

Prof. Dr. Martin Stefan Brandt ist Leiter der internationalen Forschungsgruppe, die Milliarden von Bäumen dort entdeckt hat, wo niemand sie erwartete: in der Wüste. Brandt, der Geographie in Erlangen studiert und in Bayreuth promoviert hat, ist seit 2015 an der Universität Kopenhagen tätig.

Im Department of Geosciences and Natural Resource Management arbeitet Martin Brandt eng mit der US-Raumfahrtsbehörde NASA zusammen, was es ihm ermöglicht, große Mengen an kommerziellen Satellitendaten in seiner Arbeit zu verwenden.

Im Interview mit RESET berichtet der Forschungsgruppenleiter, wie die Kartierung von Milliarden Bäumen durch hochauflösende Satellitendaten möglich wurde und welche Bedeutung diese Entdeckung haben könnte, für unser Verständnis von Trockengebieten und für Klimamodelle.

Herr Brandt, Sie haben mit einem internationalen Team an Wissenschaftler*innen den Baumbestand in trockenen Teilen Mauretaniens, Mali und dem Senegal kartiert und sind zu erstaunlichen Ergebnissen gekommen. Was genau haben Sie festgestellt?

Wir haben festgestellt, dass Milliarden Bäume in Gebieten wachsen, die eigentlich als Wüste oder Grasland bekannt sind.

Wie kam es zu dieser neuen Einschätzung?

Unsere Ergebnisse zeigen 0,7 Bäume pro Hektar im westlichen Teil der Sahara und etwa 30 in der semi-ariden Zone des Sahel. Unsere Untersuchung hat Bäume sichtbar gemacht, die zuvor auf keiner Karte der Welt verzeichnet waren. Bäume in der Sahelzone wachsen zumeist einzeln und man konnte sie in Satellitenaufnahmen bislang nicht entdecken, da die Auflösung bisheriger Sensoren mit zehn bis dreißig Metern zu grob war. Dass einzelne Bäume außerhalb von Wäldern jedoch eine recht hohe Dichte haben können, ist für viele nun überraschend.

Bäume in Trockengebieten wachsen einzeln und formen keine Wälder (oberer Teil der Grafik). Sie sind daher für konventionelle Satelliten unsichtbar. Eine Untersuchung im westlichen Teil der Sahara und Sahel (Rechteck im oberen Bild) hat nun gezeigt, dass Milliarden von Bäumen in diesen Gebieten wachsen. <em>Professor Dr. Martin Stefan Brandt</em>

Sie arbeiten mit Satellitendaten, deren Auflösung bei Weitem besser ist als bei vorherigen Kartierungen. Welche Satelliten und Daten kommen zum Einsatz?

Derart detaillierte Kartierungen sind zur Zeit nur mit kommerziellen hochauflösenden Sensoren möglich. Wir arbeiten mit optischen Daten der Worldview-Satelliten, betrieben von Maxar, die die Oberfläche bis auf 50 Zentimeter genau abbilden.

Sie haben eine Fläche untersucht, die dreimal so groß ist wie Deutschland. Wie sind Sie bei der Auswertung vorgegangen?

Der Prozess ist im Grunde simpel: Man zeigt dem Computer Beispiele von Bäumen und er lernt daraus, das Element „Baum“ zu erkennen. Diesen Algorithmus haben wir dann über tausende Aufnahmen laufen lassen. Der Computer wertet aus, was man ihm beigebracht hat. Allerdings schafft er in Minuten, wofür ein Mensch Jahre brauchen würde.

Zu den Ergebnissen: Was bedeuten ihre Ergebnisse nun für die Region, aber auch für weltweite Klimamodelle?

Für die Menschen in der Region bleibt das Ergebnis erst einmal eher bedeutungslos. Es wachsen ja keine neuen Bäume durch unsere Forschung. Allerdings könnten derartige Kartierungen sehr wertvoll für nationales und regionales Management sein. Für Klimamodelle wird unsere Entdeckung ebenfalls Bedeutung haben, aber das muss noch genauer untersucht werden. Trockengebiete müssen zukünftig auf jeden Fall weit besser in Klimamodelle integriert werden, da sie im Modell ohne jeglichen Baumbestand simuliert werden.

Könnte der nun bekannte verhältnismäßig üppige Baumbestand im schlimmsten Fall sogar dazu führen, dass Maßnahmen gegen den Klimawandel von der Politik weniger ernst genommen werden? Zusätzlichen Bäume quasi als Alibi, um weniger gegen den CO2-Ausstoß zu unternehmen?

Der Klimawandel wird durch unsere Kartierungen nicht abgeschwächt. Es wäre also zu kurz gedacht, wenn nun sichtbar gewordene Baumbestände als „Alles nicht so schlimm“-Ausrede verwendet würde. Es gibt in der Region ja genug Baumpflanzprogramme, was aber eher politische als ökologische Bedeutung hat. Man sollte auf jeden Fall nicht weiter fleißig den Regenwald abholzen und versuchen, in der Wüste Bäume zu pflanzen, um das zu kompensieren. Biomasse im Regenwald entspricht mit wesentlich mehr und größeren Bäumen pro Hektar etwa dem Hundertfachen der von uns untersuchten Gebiete. Trotzdem ist die Bedeutung der Bäume in Trockengebieten sehr hoch, da sie für viele Menschen die Lebensgrundlage bilden. Diese Bäume müssen gegen Abholzung geschützt werden.

Gibt es weitere Pläne zu neuen Kartierungen?

Wir haben mittlerweile ein Gebiet kartiert, dass zehn Mal so groß ist wie in dem Paper, das Ende Oktober 2020 in Nature veröffentlicht wurde, und sind bei etwa 15 Milliarden Bäumen angekommen. Unser Ziel ist, innerhalb der nächsten Jahre alle Trockengebiete der Welt zu kartieren. Dabei werden auch Daten von sogenannten Mikro-Satelliten zum Einsatz kommen, welche die komplette Erde jeden Tag mit einer Auflösung von drei Metern abbilden können. Die Ergebnisse, also exakte Koordinaten, Kronendurchmesser und Biomasse jedes einzelnen Baumes, werden frei verfügbar sein und unser Verständnis von Trockengebieten grundlegend verändern.

Dieser Artikel ist Teil des Dosssiers „Satelliten und Drohnen – Wertvolle Helfer für eine nachhaltige Entwicklung“. Alle Artikel des Dossiers findest du hier: Dossier Satelliten und Drohnen

Das Dossier ist Teil der Projekt-Förderung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), in deren Rahmen wir vier Dossiers über zwei Jahre zum Thema „Chancen und Potenziale der Digitalisierung für eine nachhaltige Entwicklung“ erstellen.


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