Wissen & Technik Dendra System bauen Wälder aus der Luft wieder auf

21:16  26 oktober  2020
21:16  26 oktober  2020 Quelle:   engadget.com

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Die kernspuckenden Drohnen von

Die Erde verliert Wälder mit alarmierender Geschwindigkeit. Die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen schätzt, dass seit 1990 420 Millionen Hektar Wald durch landwirtschaftliche Nutzung (hauptsächlich Viehzucht, Sojabohnen- und Ölpalmenzucht) verloren gegangen sind. Zwischen 2015 und 2020 wurden jährlich etwa 10 Millionen Hektar zerstört . Im Amazonas-Regenwald beispielsweise verlor 2019 eine Fläche von der Größe von Yellowstone (3.769 Quadratmeilen) und verzeichnete einen Anstieg der Entwaldungsraten um 30 Prozent auf den höchsten Punkt seit zehn Jahren.

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a large empty field: dendra seeder in flight-Dendra-Sämaschine in Flug Darüber hinaus waren klimawandelbedingte Waldbrände, wie wir kürzlich

in Australien und in Kalifornien gesehen haben, besonders zerstörerisch. Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) schätzt, dass rund 730 Milliarden Tonnen CO2 - das entspricht dem gesamten CO2-Ausstoß der Vereinigten Staaten, Großbritannien - die Auswirkungen einer sich schnell erwärmenden Welt abschwächen , Deutschland und China seit der industriellen Revolution - müssen laut einem Bericht aus dem Jahr 2018 bis zum Ende des Jahrhunderts aus der Atmosphäre entfernt werden. Das Problem ist, dass noch niemand wirklich sicher ist, wie es geht.

Es gibt jedoch Hoffnung. Eine kürzlich in der Zeitschrift

Nature veröffentlichte Studie ergab, dass „durch die Wiederherstellung von 15 Prozent der umgebauten Flächen in vorrangigen Gebieten 60 Prozent des erwarteten Aussterbens vermieden werden können, während 299 Gigatonnen CO2 gebunden werden.“ Dies ist ein Drittel des gesamten Anstiegs des atmosphärischen Kohlendioxids seit Beginn der industriellen Revolution.

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Als Reaktion darauf haben Regierungen, NGOs, Wohltätigkeitsorganisationen und sogar private Unternehmen Wiederaufforstungspläne ausgearbeitet und umgesetzt, die ähnlich wie die Tabletts „Take-a-Penny, Leave-a-Penny“ neben der Registrierkasse Ihrer Bodega funktionieren. Im Wesentlichen versuchen sie zu ersetzen, was entfernt wurde, um das Gleichgewicht innerhalb des Systems aufrechtzuerhalten. So haben Deutschland und die Internationale Union für Naturschutz 2011 die

Bonn Challenge ins Leben gerufen, mit der bis 2030 350 Millionen Hektar Land wiederhergestellt werden sollen. Bis heute befinden sich mehr als 43 Nationen in tropischen und subtropischen Gebieten Das Klima hat sich verpflichtet, 300 Mha wiederherzustellen.

Ihr Browser unterstützt dieses Video nicht Dies sind in der Tat hohe Ziele. Das Problem ist, dass die Wiederaufforstungsbemühungen arbeitsintensiv sind. Sie benötigen Stiefel am Boden und Hände im Boden, damit diese Kampagnen erfolgreich sind und als solche oft zu langen, schlampigen Angelegenheiten werden. Zum Beispiel startete die

Worldview International Foundation im Jahr 2012 eine Kampagne, um eine Milliarde Mangrovenbäume in Myanmar zu pflanzen. In den folgenden sieben Jahren gelang es den Freiwilligen vor Ort, 6 Millionen Setzlinge von Hand zu pflanzen - eine bewundernswerte Anstrengung, aber einfach zu langsam, um in der erforderlichen Größenordnung etwas zu bewirken. Zu diesem Zeitpunkt engagierte sich Dendra Systems, ein auf Drohnen basierendes Unternehmen für die Wiederherstellung von Wäldern. Mit Hilfe der modernen Avionik und Automatisierung gelang es der Kampagne, allein 2019 weitere 4 Millionen Mangrovensämlinge zu pflanzen. Das Unternehmen schätzt, dass zwei Betreiber, die zehn Drohnen fliegen, bis zu 400.000 Bäume pro Tag pflanzen könnten.

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„Die menschliche Spezies war sehr gut darin, Werkzeuge für die Entwaldung im industriellen Maßstab zu bauen“, sagte Jeremie Leonard, Ingenieur bei Dendra Systems, gegenüber Engadget. „Und lange Zeit war der Stand der Technik bei der Wiederherstellung von Ökosystemen das Pflanzen von Hand. Deshalb versuchen wir, der Restaurierung ein Toolset zur Verfügung zu stellen, um dies im größten Maßstab zu tun. “

Ihr Browser unterstützt dieses Video nicht. Für Dendra enthält dieses Toolset zwei Arten von modifizierten kommerziellen autonomen Luftdrohnenplattformen, eine visuelle KI, einen Algorithmus für maschinelles Lernen zum Erstellen von Seeding-Mustern und einen speziell angefertigten Seed-Spitter, der ausgelöst wird marmorgroße Hülsen voller Babybäume und aller Nährstoffe, die sie zum Wachsen benötigen. Seit der Gründung des Unternehmens im Jahr 2014 hat das Unternehmen fast 11 Verträge in 11 Ländern abgeschlossen und arbeitet größtenteils mit Rohstoffgewinnungsunternehmen zusammen, um Landschaften nach Abschluss der Bergbau- und Forstaktivitäten zu reparieren.

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Der vierfache Wiederherstellungsprozess des Unternehmens beginnt mit einer eingehenden Luftaufnahme der zurückzufordernden Fläche, wobei „das Gelände, die Topologie, die Nährstoffe und die Artenvielfalt“ untersucht werden, sagte Gründerin Lauren Fletcher während eines Ted Talk

im Jahr 2017 sowie Hang, Bodentyp und Feuchtigkeit. Die größte Kartendrohne von Dendra kann bis zu 22 Kilogramm Ausrüstung transportieren und ihre Sensoren können Bilder mit 2-3 cm pro Pixel auflösen. "Die Idee, zum Zwecke der Kartierung größer zu werden, besteht darin, größere Sensoren einzubauen, die detailliertere Informationen liefern", sagte Leonard. Derzeit verwendet Dendra eine Kombination aus Wingtra- und DJI M600-Drohnen für Vermessungen sowie ein spezielles vulkanisches UAV für die Saatgutausbreitung. Ein Großteil der Ausrüstung, mit der sie beladen sind, muss jedoch noch kommerziell verfügbar gemacht werden. „Wir haben derzeit Flüge, die bis zu zwei Stunden dauern und mehrere hundert Hektar pro Tag abdecken können“, fuhr er fort, obwohl das Unternehmen viel größere Ansprüche hat als eine einzelne Drohne in zwei Stunden. „Wir wollen unsere Anstrengungen verstärken, unsere Technologie macht im Maßstab Sinn. Es reicht nicht aus, den Garten eines Menschen zu kartieren und seine Begonien zurückzugewinnen - es geht darum, eine ganze Küste zu kartieren und neu zu bepflanzen. “

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background pattern © Bereitgestellt von Engadget „Sowohl auf der Kartierungs- als auch auf der Seeding-Seite bewegen wir uns in Richtung Betrieb mehrerer UAVs, die von einem einzigen Piloten geführt werden“, erklärte Leonard. "Der menschliche Bediener ist also für hochrangige Koordinierungsaufgaben mehr als für die direkte Pilotierung erforderlich."

Nach Abschluss der Umfrage werden die gesammelten Daten auf der Grundlage der vertraglichen Anforderungen analysiert. Sie können invasive Unkräuter erkennen oder potenzielle Erosions- und Erdrutschzonen identifizieren. Derzeit ist ein Team von Ökologen für Humandaten für das Markieren, Kommentieren und Analysieren dieser Daten verantwortlich. Dendra entwickelt jedoch eine visuelle Erkennungs-KI, um diesen Prozess zu beschleunigen. "Wir können im Moment ein paar Dutzend Arten manuell nachweisen", sagte Leonard. "Wahrscheinlich die Hälfte davon kann automatisiert werden."

a close up of a dirt field © Bereitgestellt von Engadget Die Vermessungsdaten werden auch in einen Algorithmus für maschinelles Lernen eingespeist, mit dem ein Flugweg konfiguriert wird, dem die Setzdrohne folgen kann, wenn sie ihre vegetative Ladung verteilt. "Alles ist automatisiert, wir machen [ein Maß an] Präzision, das der menschliche Pilot nicht bieten kann", bemerkte er. Ein menschlicher Bediener ist natürlich immer noch zur Stelle, um die Kontrolle zu übernehmen und gegebenenfalls einzugreifen.

„Wir haben ein Luftzufuhrsystem, das als Sky-Traktor bezeichnet wird, damit wir an schwer erreichbare Orte gelangen können“, sagte Susan Graham, Geschäftsführerin und Mitbegründerin von Dendra, im September gegenüber

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  Nicht alles nur auf 2022 - Entwicklungsfahrplan der Teams Die Saison 2020 ist noch nicht zu Ende, da planen die Teams schon für 2021 und 2022. Der verkleinerte Unterboden für 2021 erforderte eine Programmanpassung. Momentan gehen alle von einer Rückkehr zur Normalität aus. Doch was passiert, wenn Corona nicht verschwindet?Eigentlich bräuchte das 2022er Auto ein volles Jahr Entwicklungszeit. Zum ersten Mal haben die Ingenieure keine Referenz zur Vergangenheit. Für ein Groundeffect-Auto gelten andere Gesetzmäßigkeiten als für ein Fahrzeug mit flachem Unterboden. Gleichzeitig verschwinden sämtliche Strömungsgeneratoren rund um das Auto. "Wir reden hier von einem wirklichen Neubeginn", sagt McLaren-Technikchef James Key.

Bloomberg

. "Es ist viel effizienter, über den Boden zu fliegen, als darüber zu laufen." Die Setzdrohne schwebt etwa 2 Meter über dem Boden und pumpt auf dem vorgegebenen Flugweg ihre Kapazität von 150 Samenkapseln mit einer Geschwindigkeit von etwa einer pro Sekunde auf und in den Boden, abhängig von den Bodenbedingungen und Baumart, die gepflanzt wird. In Australien beispielsweise setzt das Unternehmen eine Mischung aus Bäumen, Gras und Buscharten ein und verteilt sie einfach auf der Oberfläche, wo sie auf natürliche Weise keimen. In Myanmar hingegen müssen Mangrovensamen mit größerer Kraft geschossen werden, um die erforderliche Anzahl von Zentimetern in weichen, feuchten Boden einzubetten.

a plane flying over a field © Bereitgestellt von Engadget Das Ziel ist nicht, eine massive Monokultur von nur einem Pflanzentyp zu schaffen, bemerkt Leonard. Die Saatgutdrohnen sind so gebaut, dass sie gleichzeitig eine Vielzahl verschiedener Pflanzentypen verbreiten. "Wenn Sie sehen, ob Sie anfangen, in die Monokultur einzusteigen, wird sie landwirtschaftlich", sagte Leonard. "Es ist keine Systemwiederherstellung."

Leonard hofft, dass das Unternehmen seine derzeitige Dynamik nutzen und „den Klimawandel wirklich eindämmen kann“.

„Ich denke, der nächste große Schritt für uns wird die Kohlenstoffwelt sein“, schloss er. „Wir setzen derzeit Ressourcen in die Entwicklung von Tools ein, mit denen wir die Kohlenstoffbindung richtig quantifizieren können, da dies derzeit noch ein recht theoretisches Thema ist. Dann können wir die Technologie auch entwickeln, um Ökosysteme neu zu pflanzen, die extrem gut Kohlenstoff abfangen können. “

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