Der National Trust

Schutz des einzigartigen Ökosystems Marsden Moor mit moderner Sensortechnik

Hintergrund

Marsden Moor ist ein etwa 2 500 Hektar (9,7 Quadratmeilen, 6 188 Acres) großes, nicht eingezäuntes Moorgebiet in den South Pennines in West Yorkshire, England. Das Marsden Moor ist als Gebiet von besonderem wissenschaftlichem Interesse (Site of Special Scientific Interest, SSSI) ausgewiesen und liegt aufgrund seiner seltenen und gefährdeten Vogelpopulationen, die hier nisten, und seines Hochmoor-Habitats unter dem besonderen Schutzgebiet South Pennines Special Area of Conservation (SPA). Das Gebiet ist auch ein wichtiger Fundort für archäologische Funde aus prähistorischer und klassischer Zeit, die von Siedlungen bis hin zu Feuersteinfunden, Straßen, Brücken und Münzen reichen.

Es ist besonders wichtig, das Marsden Moor vor der zügellosen Zerstörung durch Waldbrände zu schützen, die leicht große Teile oder sogar den gesamten empfindlichen natürlichen Lebensraum beschädigen oder zerstören könnten. Waldbrände treten im Vereinigten Königreich in der Regel im Frühjahr auf, weil die Vegetation noch nicht zu wachsen begonnen hat oder einen geringen Feuchtigkeitsgehalt aufweist. Leider ist der Frühling auch die Zeit, in der die bodenbrütenden Vögel ihre Eier legen und ihre Jungen aufziehen, und Waldbrände würden nicht nur Vögel betreffen: Frösche, Eidechsen und kleine Säugetiere sind im Marsden Moor zu Hause.

Brände verschärfen auch das Problem des Purpurgrases, das große Teile des Marsden Moor dominiert. Der National Trust arbeitet daran, die Dominanz dieses Grases einzudämmen, aber Waldbrände stören diese Arbeit, da das Purpur-Moosgras gut auf Feuer reagiert. Waldbrände wirken sich auch negativ auf andere Ökosystemleistungen aus, darunter die Kohlenstoff- und Wasserspeicherung und die Wasserqualität. Außerdem liegt unter dem Marsden Moor eine bis zu 4 Meter tiefe Torfschicht, in der große Mengen an Kohlenstoff gespeichert sind. Durch Waldbrände werden Treibhausgase freigesetzt und Kohlenstoff, der über Tausende von Jahren gespeichert wurde, abgebaut.

Sensoren zur Erkennung von Waldbränden: Eine mögliche Lösung

Um das Marsden Moor bestmöglich vor Waldbränden zu schützen, arbeitet der National Trust mit folgenden Organisationen zusammen Dryad Netzwerken für ein Pilotprojekt zur frühzeitigen Erkennung von Waldbränden mit Hilfe von Sensoren zusammen. Im Rahmen des Pilotprojekts werden 50 Dryad Silvanet Sensoren für Waldbrände mit einer Wetterstation und Satellitendaten kombinieren, um unserem Rangerteam nahezu in Echtzeit Informationen über die Waldbrandgefahr zu liefern. Dies ist das erste Mal, dass Sensoren zur Erkennung von Waldbränden im Marsden Moor und in dieser Art von Lebensraum unter der Verwaltung des National Trust eingesetzt werden.

Die Branderkennung beruht häufig darauf, dass Menschen Rauch sehen oder riechen und die Feuerwehr rufen. Einer der Nachteile dabei ist, dass sie nicht immer in der Lage sind, den genauen Standort zu bestimmen, insbesondere wenn sie den Rauch aus der Ferne beobachtet haben. Der National Trust ist Der National Trust ist sehr daran interessiert, einige neue technologische Ansätze zu erforschen, die dazu beitragen könnten, die Reihe anderer Maßnahmen zu unterstützen, die wir einsetzen, um das Risiko von Waldbränden zu kontrollieren.

Erwartete Vorteile

Zu den erwarteten Vorteilen des Einsatzes von KI-gesteuerten Sensoren zur Früherkennung von Waldbränden gehört die schnelle Erkennung in abgelegenen Gebieten, in denen Menschen Brände nicht so schnell sehen oder riechen können, und zu Zeiten, in denen keine Menschen anwesend sind. Wenn die Sensoren ein Feuer entdecken, erhalten Ranger und möglicherweise die Feuerwehr sofort eine Benachrichtigung und einen genauen Standort und können schnell reagieren und das Feuer eindämmen, um einen Großbrand zu vermeiden.

Ziele des Projekts

Eines der Hauptziele des Pilotprojekts ist es, festzustellen, ob Daten in Beinahe-Echtzeit (NRT) zur Bewältigung und Minderung des Waldbrandrisikos beitragen können. Echtzeitmodelle des Brandrisikos werden in der Regel in großem Maßstab entwickelt, z. B. das Europäische Waldbrand-Informationssystem und der Met Office's Fire Severity Index. Im Rahmen des Projekts sollen einfache NRT-Modelle des Brandrisikos auf Landschaftsebene entwickelt und bewertet werden, wobei eine Kombination aus Fernerkundungs- und statischen Sensordaten verwendet wird. Das Team wird diese Modelle verwenden, um die Prämisse zu testen, dass feinere Risikodaten als Informationsgrundlage für operative Risikomanagemententscheidungen effektiver sein können.

Das Projektteam möchte auch herausfinden, welche Art von Daten in welchem Medium für das operative Management des Brandrisikos hilfreich sind. In der Erkenntnis, dass Analysen und Erkenntnisse nur dann effektiv sind, wenn sie in einer für den Betrieb nützlichen Weise bereitgestellt werden, wird das Projektteam mit dem Immobilienteam in Marsden Moor zusammenarbeiten, um eine Reihe von Methoden und Medien für die Bereitstellung von NRT-Risikobewertungen zur Information des Managements zu entwickeln und zu bewerten. Im Rahmen dieses Prozesses werden sie herausfinden, ob Sensoren für Waldbrände die Zeit bis zur Identifizierung von Bränden verkürzen und dazu beitragen, ein Früherkennungssystem zu schaffen.

Maßnahmen zum Erfolg

Neben der Erreichung der oben genannten Projektziele und des erwarteten Nutzens umfasst der Erfolg dieses Pilotprojekts auch folgende Maßnahmen:

Erfolgreiche Einrichtung des Netzwerks, einschließlich der Herstellung einer 4G-Verbindung für border gateways in Gebieten mit relativ schlechtem Signal und der Herstellung einer Verbindung zwischen den Sensoren und dem Mesh und border gateways in Gebieten mit unterschiedlicher Topografie.
Unverzügliche Alarmierung im Falle eines Brandes.
Eine geringe Anzahl von Fehlalarmen, um das Vertrauen in das System zu gewährleisten.
Begrenzung von Schäden und Vandalismus an der Ausrüstung.

Technische Aspekte

Jeder Dryad Silvanet wildfire sensor deckt einen Radius von 100 Metern ab und kann Brände bis zu einer Größe von 2 Quadratmetern in der frühen Schwelphase, d. h. innerhalb von Minuten nach der Entzündung, erkennen. Der Sensor erkennt Wasserstoff, Kohlenmonoxid und andere Gase im Promillebereich und vermeidet Fehlalarme durch eingebaute künstliche Intelligenz.

Jeder Sensor ist solarbetrieben, batterielos, wetter- und UV-beständig (Schutzart IP67). Bis zu 100 Sensoren lassen sich an ein solarbetriebenes Silvanet Mesh Gateway über LoRa, dem offenen Standard-Funknetzwerk mit großer Reichweite für das Internet der Dinge (IoT). Bis zu 20 Mesh-Gateways verbinden sich mit einem solar- oder netzbetriebenen Silvanet Border Gatewaydie sich über einen eingebauten LTE-Funk, einen Ethernet-Adapter oder einen Satelliten-Uplink mit der Silvanet Cloud Platform verbindet, wenn keine Mobilfunkabdeckung vorhanden ist. Die Silvanet Cloud Platform bietet eine umfassende Überwachung von Waldbränden und ein Gerätemanagement.

Mögliche zukünftige Projekte

Wenn das Pilotprojekt erfolgreich verläuft, könnten eine Reihe von Gebieten in England, Wales und Nordirland sowie Gebiete im Besitz anderer Naturschutzorganisationen und in Privatbesitz von diesem Ansatz und dieser Technologie profitieren.

Testimonials

"Brände sind eine große Bedrohung für Orte wie Marsden Moor, und wir wissen, dass dass der Klimawandel die Wahrscheinlichkeit und Schwere von Bränden noch erhöhen wird. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass wir unsere Arbeitsweise anpassen und die Widerstandsfähigkeit unserer wertvollen Lebensräume gegenüber diesen Auswirkungen erhöhen.

Wir freuen uns, mit Dryad Networks an diesem Pilotprojekt zusammenzuarbeiten, um das Risiko von Bränden in dieser beliebten Landschaft zu verringern. DryadDie Sensoren des Netzwerks werden uns helfen Brände früher zu erkennen und schnell zu reagierenund so hoffentlich Wildtiere und Lebensräume zu retten."

Tia Crouch, Moorökologin, National Trust