欧州宇宙機関（ESA）は、フランス領ギアナのクールーからVega-Cロケットで第7の地球探査ミッションBiomassを打ち上げ、世界の森林を前例のない精度で「計量」する変革的な能力をもたらしました。約70センチメートルの波長で動作する12メートルの展開可能な合成開口レーダーを装備したBiomassは、約666キロメートルの高度で軌道を周回し、5年間のミッションで1日15〜16回森林をマッピングします。これにより、キャノピーの下の木の幹や枝を直接感知することで、グローバルなバイオマスと炭素ストックの推定における最大50％の長年の不確実性に対処します。
1. Biomassの技術
Pバンドレーダー：リモートセンシングのブレークスルー
Biomass衛星の核心的な革新は、宇宙で初めて展開されるPバンドレーダーの使用にあります。Pバンドレーダーは約70センチメートルの波長で動作し、以前のレーダーシステムで使用されていた波長よりも長いです。この長い波長により、レーダー波は密集した植生を通過し、木の幹や枝に到達します。そこにほとんどの炭素が蓄えられています。
レーダーシステムは、Airbus UKとシェフィールド大学によって開発された12メートルの展開可能なアンテナによって補完されています。このアンテナは、森林バイオマスを正確に評価するために必要な高解像度の測定を達成するために不可欠です。Pバンドレーダーと大きなアンテナの組み合わせにより、Biomassは50〜100メートルの空間解像度でデータを収集し、森林構造とバイオマス分布に関する詳細な情報を提供します。
ミッション設計と軌道
Biomassは、約666キロメートルの高度で太陽同期軌道で運用されるように設計されています。この軌道により、観測のための一貫した照明条件を維持することができ、正確なデータ収集に不可欠です。5年間のミッションを通じて、Biomassは各森林地域を複数回通過し、包括的なカバレッジと時間の経過による変化の監視を可能にします。
衛星の軌道と設計により、頻繁に地域を再訪することができ、森林バイオマスに関するほぼリアルタイムのデータを提供します。この能力は、動的な森林生態系の監視や、森林伐採、劣化、再生などの要因による変化の検出に特に価値があります。
2. 地球の森林のマッピング：データ製品と応用
グローバルバイオマス密度マップ
Biomassミッションの主要な成果の一つは、グローバルなバイオマス密度マップの生成です。これらのマップは、異なる森林タイプや地域におけるバイオマスの分布に関する詳細な情報を提供します。これらのマップを分析することで、科学者は森林に蓄えられた炭素の量を推定し、この炭素貯蔵が時間とともにどのように変化するかを評価できます。
Biomassによって収集された高解像度データは、50〜100メートルの空間解像度を持つ地図の作成を可能にします。このレベルの詳細は前例がなく、以前のグローバルマップと比較して森林バイオマスのより正確な表現を提供します。
変化の検出と監視
バイオマスのマッピングに加えて、Biomassは時間の経過による森林構造とバイオマスの変化を検出することができます。異なる時期に収集されたデータを比較することで、バイオマスが増加または減少した地域を特定し、森林の健康状態や土地利用の変化の可能性を示します。
この能力は、伐採、農業、自然災害などの要因によって急速に変化している地域を監視するために特に重要です。これらの変化を迅速に検出する能力は、森林管理と保全の取り組みにおけるタイムリーな介入と情報に基づいた意思決定を可能にします。
気候変動緩和の支援
森林バイオマスに関する正確なデータは、森林が地球規模の炭素循環に果たす役割を理解するために不可欠です。詳細で信頼性のある測定を提供することで、Biomassは炭素ストックとフラックスを定量化する努力を支援し、気候変動緩和戦略にとって重要です。
Biomassによって収集されたデータは、国家温室効果ガスインベントリを情報提供し、国際的な気候協定に貢献するために使用されます。炭素会計の精度を向上させることで、ミッションは気候目標に向けた進捗を追跡し、追加の努力が必要な領域を特定する能力を高めます。
3. より広範な影響と将来の展望
森林科学の進展
Biomassミッションは、森林構造と動態を研究するための新しいツールを提供することで、森林科学における重要な進展を表しています。衛星によって収集された詳細なデータは、森林がどのように成長し、変化し、環境要因に応答するかについての理解を深めます。
この知識は、効果的な保全戦略を開発し、森林を持続可能に管理するために重要です。森林生態系の理解を深めることで、Biomassは生物多様性の保護と森林が提供する生態系サービスの維持に貢献します。
他の地球観測ミッションを補完
Biomassは、森林バイオマスに関するユニークなデータを提供することで、他の地球観測ミッションを補完します。NASAのGEDIのようなミッションがライダー技術を使用してキャノピーの高さを測定する一方で、Biomassのレーダーベースのアプローチはキャノピーの下のバイオマスの評価を可能にします。
異なるミッションからのデータの組み合わせは、森林構造と機能のより包括的なビューを提供します。Biomassからのデータを他のソースと統合することで、科学者は森林生態系とその環境における役割についてのより完全な理解を発展させることができます。
拡張と応用の可能性
Biomassミッションの成功は、地球観測におけるPバンドレーダー技術の将来の応用の扉を開きます。密集した植生を貫通し、詳細な測定を提供する能力は、森林監視を超えた応用の可能性を秘めています。
例えば、Pバンドレーダーは、炭素貯蔵と生物多様性に重要な役割を果たす湿地やマングローブなど、他の生態系を研究するために使用される可能性があります。さらに、この技術は土地利用の変化を監視し、無許可の伐採や土地転換などの違法活動を検出するために適用される可能性があります。
地球観測のマイルストーン
Biomass衛星の打ち上げは、地球観測の分野における重要なマイルストーンを示しています。革新的なPバンドレーダー技術を採用することで、Biomassは世界中の森林の構造と炭素含有量に関する前例のない洞察を提供します。
Biomassによって収集されたデータは、地球規模の炭素循環における森林の役割の理解を深め、気候変動の緩和努力を支援します。詳細で正確な測定を通じて、ミッションは森林管理、保全、気候政策における情報に基づいた意思決定に貢献します。
ミッションが進行するにつれて、Biomassから得られる洞察は、世界の森林を管理し保護するアプローチを引き続き情報提供し、健康な地球を維持するための重要な役割を果たします。
