Исследователи Каунасского технологического университета предлагают инновационную модель восстановления лесов для прогнозирования и выявления изменений окружающей среды в режиме реального времени.
Леса — одни из самых важных экосистем в природе, они постоянно развиваются, но их мониторинг часто затруднен. Изменение климата, вредители и деятельность человека преобразуют леса быстрее, чем это успевают отследить, некоторые изменения становятся очевидными только тогда, когда ущерб уже необратим.
В последние годы усилились серьезные проблемы, связанные с изменениями окружающей среды. Леса очень чувствительны к повышению зимних температур. Совокупность факторов приводит к ослаблению деревьев, что делает их более уязвимыми для вредителей.
По мнению ученых, традиционных методов мониторинга, таких как визуальные осмотры лесничих или мониторинг с помощью ловушек, уже недостаточно.
Искусственный интеллект (ИИ) и анализ данных позволяют не только вести мониторинг лесов в режиме реального времени, но и проводить прогноз, что дает возможность заблаговременно реагировать на изменения окружающей среды.
Модель динамики лесовосстановления прогнозирует, как будут расти и изменяться леса с течением времени. Модель отслеживает возрастные группы деревьев и рассчитывает вероятности перехода деревьев из одной возрастной группы в другую, анализируя темпы роста и гибели. Модель может помочь в планировании пересадки смешанных лесов для повышения устойчивости к изменению климата, а также предсказать, где и когда определенные виды могут стать более уязвимыми для вредителей, что позволит принять превентивные меры.
Многонаправленное разложение временного ряда позволяет отличить долгосрочные тенденции роста леса от сезонных изменений или неожиданных факторов окружающей среды, таких как засухи или вспышки вредителей. Сочетание этих методов дает более полное представление о лесных экосистемах, позволяя точнее прогнозировать в различных условиях окружающей среды.
Модель была применена для оценки ситуации в лесах Литвы и показала, что ели особенно страдают от изменения климата, становясь все более уязвимыми из-за более длительных засушливых периодов летом и более теплых зим.
Применение нестандартных подходов и технологий для научных разработок позволяет решить многие вопросы, а также оптимизировать процессы. Отдел лесного карантина Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) проводит научные исследования, результаты которых применяют для усовершенствования мониторинга карантинных организмов леса.
Источник: Robertas Damaševičius et al, Modeling Forest Regeneration Dynamics: Estimating Regeneration, Growth, and Mortality Rates in Lithuanian Forests, Forests (2025). DOI: 10.3390/f16020192