Rubber mapping reveals opportunities and current limitations of deforestation due-diligence
من خلال دمج بيانات الأقمار الصناعية البصرية والرادارية لإنتاج خريطة عالية الدقة لتوزيع المطاط في جنوب شرق آسيا، تُحدد هذه الدراسة كمياً إزالة الغابات التاريخية المرتبطة بتوسع زراعة المطاط، مع تسليط الضوء على القيود الحرجة في مراقبة أنظمة صغار المزارعين والمناطق الجزرية التي يجب معالجتها من أجل ضمان العناية الواجبة الفعالة.
المؤلفون الأصليون:Ahrends, A., Harrison, S. B., Hollingsworth, P. M., Heath, J. D. J., Wang, Y., Xu, J., Green, J. M. H.
تخيل الأرض كمكتبة عملاقة حية. لقرون مضت، حاولنا فهرسة كل كتاب على الرفوف، لكن الكتب مصنوعة من أوراق وأغصان ولحاء، وتبدو جميعها متشابهة بشكل مدهش من مسافة بعيدة. بعض هذه الكتب عبارة عن قصص قديمة وبرية (الغابات الطبيعية)، بينما البعض الآخر عبارة عن مجلدات مطبوعة ومنتظمة زرعها البشر (مزارع الأشجار). أحد أكثر "الكتب" شعبية في هذه المكتبة هو شجرة المطاط. عصارتها هي المكون السري الذي يجعل إطاراتنا تتماسك مع الطريق، وبخلاف البدائل البلاستيكية، هي مادة طبيعية يمكنها بالفعل المساعدة في امتصاص الكربون من الهواء. لكن الجزء الصعب هنا هو أنه عندما ننظر إلى المكتبة من الفضاء، تبدو مزرعة أشجار المطاط غالبًا مثل غابة برية تمامًا. الأمر يشبه محاولة التمييز بين كومة من الكتب المدرسية المتطابقة وكومة من الموسوعات المتطابقة بمجرد النظر إلى أعقاب الكتب من مروحية. هذا الارتباك يجعل من الصعب للغاية معرفة ما إذا كنا نقطع الغابات البرية لإفساح المجال للمطاط، أم أننا فقط ندير أشجارًا كانت موجودة بالفعل. فهم هذا الفرق أمر بالغ الأهمية لأن الشركات والحكومات تحاول الآن التأكد من أن المطاط الموجود في منتجاتنا لم يأتِ من مكان كان فيه غابة برية من قبل.
هذه الورقة البحثية تشبه فريقًا من المحققين الخارقين الذين قرروا بناء عدسة مكبرة جديدة وعالية القدرة لحل هذا اللغز. لقد دمجوا نوعين مختلفين من "عيون" الأقمار الصناعية — أحدهما يرى الضوء المرئي والآخر يستخدم الرادار للرؤية عبر السحب — لإنشاء خريطة فائقة الدقة بدقة 10 أمتار توضح أماكن نمو أشجار المطاط الناضجة عبر جنوب شرق آسيا حوالي عام 2020. فكر في الأمر كأخذ صورة ضبابية ومنخفضة الدقة لغابة وتحويلها إلى صورة واضحة للغاية حيث يمكنك تقريبًا عد الأشجار الفردية. ثم استخدم الفريق هذه الخريطة الجديدة للعب لعبة "البحث عن الفروق" مع الخرائط القديمة لمعرفة مقدار الغطاء الشجري البري أو شبه البري الذي تم إزالته لإفساح المجال للمطاط.
نتائج تحقيقهم هي مزيج من الأخبار الجيدة وبعض التحذيرات الهامة. أولاً، خريطتهم الجديدة هي تحسن هائل. في الجزء القاري من جنوب شرق آسيا (دول مثل كمبوديا وتايلاند وفيتنام)، وجدوا أن خريطتهم جيدة جدًا في رصد المطاط عندما يكون موجودًا (بدقة 95% تقريبًا) وجيدة جدًا في عدم الخلط بينه وبين الأشجار الأخرى (بدقة 78% تقريبًا). ومع ذلك، فإن الخريطة لديها نقطة عمياء: في الدول الجزرية مثل ماليزيا وإندونيسيا، يكون من الأصعب رؤية أشجار المطاط، خاصة إذا كانت مختلطة مع نباتات أخرى أو إذا كان الطقس غائمًا جدًا. كما أن الخريطة أفضل في العثور على مزارع المطاط الصناعية الكبيرة من الحدائق الصغيرة والمتفرقة للمزارعين الصغار.
عندما نظروا إلى الماضي لرؤية ما حدث بين عامي 2011 و2016، وجدوا أن إزالة الأشجار الطبيعية أو شبه الطبيعية لزراعة المطاط حدثت على نطاق يتراوح بين 0.3 إلى 0.4 مليون هكتار. وقد حدث معظم هذا في كمبوديا، حيث كانت المزارع الصناعية الكبيرة هي المسبب الرئيسي. وإذا نظروا إلى الماضي أكثر، وصولاً إلى عام 1990، تصبح الأرقام غير دقيقة، لكنهم يشيرون إلى أنه في مكان ما بين 1.3 و3.0 مليون هكتار من الغطاء الشجري قد تم إزالته لصالح المطاط عبر تلك العقود. هذا قدر كبير من الأرض، لكنه أيضًا نطاق وليس رقمًا دقيقًا واحدًا، لأن النظر عبر الصور القديمة للأقمار الصناعية يشبه محاولة قراءة مذكرات باهتة؛ فأحيانًا يكون الحبر مشوشًا جدًا بحيث لا يمكن التأكد.
تعمل الورقة أيضًا كاختبار للواقع للأدوات التي نستخدمها حاليًا لمراقبة البيئة. لقد اختبروا العديد من الخرائط الموجودة ووجدوا أن بعضها لا يزال مرتبكًا للغاية، حيث يخطئ غالبًا في اعتبار مزارع المطاط غابات برية أو يفقدها تمامًا. هذه مشكلة كبيرة لأن الخريطة إذا قالت إن الغابة لا تزال موجودة بينما هي في الواقع مزرعة مطاط، فقد تعتقد الشركات أنها "خضراء" بينما هي ليست كذلك. وعلى العكس من ذلك، إذا قالت الخريطة إن مزرعة مطاط هي غابة، فقد يؤدي ذلك إلى إنذارات خاطئة. يقترح المؤلفون أنه لكي تعمل القوانوان الجديدة التي تحاول منع إزالة الغابات (مثل قواعد الاتحاد الأوروبي) بشكل عادل، نحتاج إلى استخدام مزيج من هذه الخرائط الجديدة والمعرفة المحلية، خاصة وأن صغار المزارعين في أماكن مثل إندونيسيا غالبًا ما يكونون غير مرئيين لكاميرات الأقمار الصناعية هذه. لا تدعي الورقة أنها حلت اللغز بالكامل، لكنها سلمتنا قطعة أفضل بكثير من أحجية الصور المقطوعة، موضحة لنا بالضبط أين يوجد المطاط وأين نحتاج إلى النظر بدقة أكبر.
ملخص تقني: رسم خرائط المطاط يكشف عن الفرص والقيود الحالية للتحقق من إزالة الغابات
بيان المشكلة يعد المطاط الطبيعي (Hevea brasiliensis) سلعة حيوية لصناعة الإطارات العالمية، ومع ذلك فإن زراعته مرتبطة بإزالة الغابات والمخاوف الاجتماعية الكبيرة. يتطلب تقييم مخاطر الاستدامة الفعال والعناية الواجبة التنظيمية (مثل لائحة الاتحاد الأوروبي بشأن إزالة الغابات) بيانات مكانية دقيقة تميز بين مزارع المطاط والغابات الطبيعية. ومع ذلك، فإن رسم خرائط المطاط أمر صعب للغاية بسبب تشابهه الطيفي مع غيره من الغطاء الشجري، لا سيما الغابات المتساقطة الأوراق والمزارع الأخرى. تعاني مجموعات البيانات الحالية غالباً من تغطية مكانية محدودة، أو معدلات خلط عالية بين المطاط والغابات، أو نقص في تقييم الدقة المنهجي. ونتيجة لذلك، تتباين تقديرات إزالة الغابات الناجمة عن المطاط بمقدار عشرة أضعاف، مما يعقد تنفيذ السياسات ومراقبة سلاسل التوريد.
المنهجية قام المؤلفون بتطوير خريطة جديدة عالية الدقة (10 أمتار) لمزارع المطاط الناضجة عبر جنوب شرق آسيا لفترة تقارب عام 2020. دمجت المنهجية بيانات الأقمار الصناعية البصرية (Sentinel-2) والرادارية (Sentinel-1, PALSAR-2) ضمن منصة "جوجل إيرث إنجين" (Google Earth Engine). وتضمنت المكونات التقنية الرئيسية ما يلي:
التحليل الفينولوجي (الظواهري): الاستفادة من دورة تساقط الأوراق وإعادة نموها السريعة المميزة لأشجار المطاط الناضجة (عادةً ما تكون 10-15 يوماً من خلو الشجر من الأوراق خلال الموسم الجاف) لتمييزها عن غيرها من الغطاء الشجري. تم تقسيم منطقة الدراسة إلى منطقتين مناخيتين لمراعاة الاختلافات الموسمية في توقيت تساقط الأوراق.
التعلم الآلي: تم تدريب مصنف "الغابة العشوائية" (Random Forest) باستخدام المؤشرات الطيفية (NDVI، NBR، إلخ)، والمقاييس الفينولوجية، وارتفاع المظلة الشجرية، ومتغيرات النسيج المكاني.
القناع والترشيح: تم تطبيق أقنعة صارمة لتقليل الخلط مع المزارع الأخرى (مثل الأكاسيا والأوكالبتوس)، والغابات الرطبة الأولية، والغطاء الشجري غير المطاطي. كما استُخدم مرشح الأغلبية البؤري وعتبة الحد الأدنى لحجم الرقعة (0.5 هكتار) لتقليل الضوضاء.
التحقق من الصحة: تم التحقق من صحة الخريطة مقابل 2500 نقطة عينة طبقية تم تفسيرها من صور عالية الدقة جداً. وشملت مقاييس الدقة: الدقة الإجمالية المعدلة حسب المساحة، ودقة المستخدم (خطأ الارتكاب)، ودقة المنتج (خطأ الإغفال).
تقدير إزالة الغابات: لتقدير عمليات الإزالة المرتبطة بالمطاط، قام المؤلفون بمطابقة خريطة المطاف لعام 2020 مع طبقات الغابات التاريخية (تحديداً الغابات الرطبة الأولية وغابات الديبتيروكارب الجافة المتساقطة الأوراق) والاضطرابات التي رصدها نظام (LandTrendr) من 2011 إلى 2016. وبالنسبة للتقديرات التاريخية (1990-2016)، استُخدم التفسير البصري لمسارات الغطاء الأرضي عند 586 نقطة عينة عشوائية للمطاط لتصنيف الغطاء السابق كطبيعي، أو شبه طبيعي، أو معدل بالفعل.
المساهمات الرئيسية
خريطة جديدة عالية الدقة: خريطة بدقة 10 أمتار تغطي حوالي 8.54 مليون هكتار من المطاط المرصود (تقدير معدل الخطأ هو 12.53 ± 1.65 مليون هكتار) عبر جنوب شرق آسيا.
تقييم الدقة: تقييم منهجي لهذه الخريطة الجديدة ولـ 19 منتجاً آخر للمطاط والغابات، مع تحديد أدائها في التمييز بين المطاط والغابات الطبيعية.
تكميم إزالة الغابات: تقديرات عمليات الإزالة المرتبطة بالمطاط للغطاء الشجري الطبيعي وشبه الطبيعي لفترتين: 2011–2016 و1990–2016.
تقييم السياسات: تقييم مدى ملاءمة منتجات رسم الخرائط الحالية للعناية الواجبة التنظيمية، مع تسليط الضوء على قيود محددة في جنوب شرق آسيا الجزرية وأنظمة صغار المزارعين.
النتائج
دقة الخريطة: في جنوب شرق آسيا القارية، حققت الخريطة دقة مستخدم بلغت 0.95 ودقة منتج معدلة حسب المساحة بلغت 0.78. ومع ذلك، كانت أخطاء الإغفال أعلى في جنوب شرق آسيا الجزرية (ماليزيا وإندونيسيا) بسبب الغطاء السحابي والتباين الفينولوجي، مما أدى إلى نقص في التقدير في تلك المناطق.
تقديرات الإزالة (2011–2016): قُدرت عمليات الإزالة المرتبطة بالمطاط للغطاء الشجري الطبيعي وشبه الطبيعي بنحو 0.3–0.4 مليون هكتار. وكانت هذه الإزالات مرتبطة بشكل أساسي (74%) بالمزارع ذات النطاق الصناعي ومركزة في كمبوديا.
الإزالات التاريخية (1990–2016): بناءً على التفسير البصري والاستقراء، تتراوح الحدود المعقولة للإزالات التاريخية المرتبطة بالمطاط بين 1.3 و3.0 مليون هكتار. كانت حوالي ثلثي مناطق المطاط المختارة تقع على أراضٍ معدلة بالفعل بحلول عام 1990، بينما تضمن الثلث المتبقي عمليات إزالة للغطاء الشجري الطبيعي أو شبه الطبيعي.
قيود الخريطة: غالباً ما تخطئ خرائط الغابات العالمية الحالية في تصنيف المطاط كغابات، بينما تفشل العديد من خرائط المطاط في اكتشاف أنظمة الزراعة الغابية والمطاط في جنوب شرق آسيا الجزرية. أظهرت الخريطة الجديدة أخطاء ارتكاب (إيجابيات كاذبة) أقل مقارنة بالمنتجات السابقة على مستوى المنطقة، لكنها لا تزال تواجه صعوبة مع الغابات المتسقة والزراعات الغابية مختلطة الأنواع.
الأهمية والادعاءات تجادل الورقة بأن رسم خرائط المطاط بدقة أمر ضروري لعمليات العناية الواجبة بشأن إزالة الغابات بشكل عادل وفعال، ولكن يجب تطبيق ذلك مع فهم لقيودها المحددة.
الفائدة لعمليات العناية الواجبة: تُقدم الخريطة الجديدة كأداة تحفظية لفحص مخاطر سلاسل التوريد، لا سيما في جنوب شرق آسيا القارية حيث تكون الدقة أعلى. يمكنها تأكيد أن الغطاء الشجري يظهر خصائص طيفية متوافقة مع المطاط، لكنها لا تستطيع تأكيد غياب المطاط في المناطق ذات الكشف الضعيف (مثل إندونيسيا، وأنظمة الزراعة الغابية).
الدقة السياقية: يؤكد المؤلفون أن تقديرات "إزالة الغابات" حساسة للغاية للتعريفات (مثل الغابات الأولية مقابل الثانوية) وأن التركيز فقط على الغابات الرطبة الأولية قد يغفل خسائر التنوع البيولوجي الكبيرة في المناظر الطبيعية الموسمية الجافة أو المتدهورة.
الآثار السياسية: تشير الدراسة إلى أن عمليات الإزالة الأخيرة غالباً ما ترتبط بالامتيازات واسعة النطاق بدلاً من صغار المزارعين، ومع ذلك يواجه صغار المزارعين أعباء تحقق غير متناسبة بسبب محدودية رسم الخرائط. يدعو المؤلفون إلى مزيج من الأدلة الساتلية، والبيانات الميدلية المحلية، والتدقيق المستهدف للتوسع الصناعي لتجنب الأضرار الاجتماعية والبيئية غير المقصودة.
التواضع: يصرح المؤلفون صراحة بأن تقديراتهم للإزالات التاريخية هي "تقديرات محددة بحدود وليست نقاطاً دقيقة" بسبب عدم يقين المفسرين ومحدودية جودة الصور. ويحذرون من أن غياب التأكيد القائم على الخريطة لا يعني بالضرورة انعدام المخاطر، وأن الخرائط الحالية غير كافية لاستيعال تعقيد أنظمة صغار المزارعين والزراعة الغابية بشكل كامل.