Anatomizing spatiotemporal LULC changes and anthropogenic drivers of forest loss in Eastern Assam of India

Technische Samenvatting: Het ontleden van spatiotemporele LULC-veranderingen en antropogene drijfveren van bosverlies in Oost-Assam, India

Probleemstelling
Snelle veranderingen in het landgebruik en de landbedekking (Land Use Land Cover - LULC) en bosverlies vormen kritieke milieu-uitdagingen, met name in regio's die onder intense antropogene druk staan. Het district Dibrugarh in Oost-Assam, India—bekend als de "Theestad van India" en onlangs aangewezen als de tweede hoofdstad van de staat—vertoont significante LULC-transities. Ondanks de bekende snelle verstedelijking en infrastructurele ontwikkeling in het district, is er een tekort aan empirische studies die bosbedekking kwantificeren en de specifieke antropogene drijfveren achter deze transformaties identificeren. Bestaande literatuur behandelt vaak stedelijke hitte-eilanden of algemene vegetatieafname zonder een uitgebreide, kwantitatieve beoordeling van de drijfveren die populatiedynamiek, agrarische expansie (specifiek thee) en stedelijke groei koppelen aan bosdegradatie. Deze studie beoogt deze onderzoeksleemtes op te vullen door spatiotemporele LULC-dynamiek te analyseren en bosverlies te kwantificeren van 2000 tot 2023.

Methodologie
De studie maakt gebruik van een mixed-methods benadering waarbij geografische analyse wordt gecombineerd met sociaaleconomisch veldonderzoek.

• Databronnen: Er is gebruikgemaakt van multi-temporele satellietbeelden, specifelijk Landsat TM (2000) met een resolutie van 30 m en Sentinel-2 (2023) met een resolutie van 10 m, afkomstig uit het USGS EarthExplorer archief. Aanvullende gegevens omvatten hoogresolutie Google Earth Pro-beelden voor grondsteekproeven (GSP), overheidsstatistieken en veldobservaties.
• Classificatieschema: Elf onderscheidende LULC-klassen werden gedefinieerd op basis van literatuuronderzoek en lokale kennis:
  1. Landbouwgrond (Kharif-gewas, Rabi-gewas, twee-oogst gebied)
  2. Landbouwplantage (Theetuin)
  3. Bebouwd gebied (Stedelijk)
  4. Bos (Dicht tropisch regenwoud/semi-regenwoud, Open tropisch regenwoud/semi-regenwoud, Struikbos)
  5. Landbouwplantage/Nederzetting
  6. Waterlichamen
  7. Rivierzand
• Analytische technieken:
  • Pre-processing: Radiometrische kalibratie, geometrische registratie en cloud/schaduwmaskering werden toegepast om verstoringen te corrigeren.
  • Classificatie: Supervised classificatie werd uitgevoerd met behulp van trainingsmonsters afgeleid van hoogresolutiebeelden en veldgegevens.
  • Veranderingsdetectie: Post-classificatie vergelijking werd gebruikt om klasse-naar-klasse transitie-matrices te genereren en de Netto Verandering (NC) en Jaarlijkse Veranderingssnelheid (AR) te berekenen met behulp van standaardformules.
  • Nauwkeurigheidsbeoordeling: De betrouwbaarheid werd geëvalueerd met behulp van Producer's Accuracy, User's Accuracy, Overall Accuracy en Kappa-statistieken gebaseerd op 60 grondsteekproeven.
  • Drijveranalyse: Antropogene drijfveren werden geïdentificeerd via ruimtelijke overlay-analyse (het correleren van bosverlies met stedelijke/agrarische expansie) en kwalitatieve gegevens uit interviews met sleutelinformanten, focusgroepsdiscussies en gepubliceerde statistieken.

Belangrijkste Resultaten
De studieperiode (2000–2023) onthult significante landschapstransformaties in het district Dibrugarh:

• Classificatienauwkeurigheid: De geclassificeerde kaarten vertoonden een hoge betrouwbaarheid met een Overall Accuracy van 96% en een Kappa-coëfficiënt van 0,9554. De meeste klassen behaalden een user accuracy van 100%, met uitzondering van de Rabi-gewas landbouw (77,78%).
• LULC-dynamiek:
  • Bosverlies: De totale bosbedekking (gecombineerd dicht, open en struikbos) daalde van 11,86% (401,09 km²) in 2000 naar 11,05% (373,90 km²) in 2023. Specifiek namen de dichte en open tropische regenwouden/semi-regenwouden af met respectievelijk 30,12 km² en 17,25 km².
  • Stedelijke Expansie: Bebouwde gebieden namen toe van 0,96% (32,42 km²) naar 1,26% (42,47 km²), wat een netto winst van 10,05 km² betekent. De groei concentreerde zich in Dibrugarh City, Duliajan en Namrup.
  • Agrarische en Thee-expansie: De totale landbouwgrond nam toe van 46,87% naar 47,35%. De oppervlakte van theeplantages, een dominant landgebruik, steeg van 15,84% (535,81 km²) naar 16,48% (557,24 km²), een netto toename van 21,43 km².
  • Overige veranderingen: Waterlichamen namen licht toe (18,12% naar 18,31%), waarschijnlijk door riviererosie en sedimentatie, terwijl rivierzandgebieden met 15,7 km² afnamen en deels transformeerden naar struikbos.
• Jaarlijkse Veranderingssnelheid: Het district ervoer een jaarlijkse bosverliessnelheid van ongeveer 0,81% (netto), terwijl de expansie van theeplantages plaatsvond met een jaarlijkse snelheid van 0,93 km².

Geïdentificeerde Antropogene Drijfveren
De studie identificeert een hiërarchie van drijfveren die verantwoordelijk zijn voor het bosverlies:

1. Primaire Drijfveren:
   • Expansie van Theeplantages: De omzetting van bosland en bestaande landbouwgrond in theetuinen is een belangrijke drijfveer, waarbij 29.771 geregistreerde kleine theeteelters bijdragen aan deze trend.
   • Stedelijke en Industriële Groei: De snelle expansie van nederzettingen in Dibrugarh, Duliajan (olieproductie) en Namrup (petrochemie) vereiste het vrijmaken van land voor infrastructuur en huisvesting.
   • Agrarische Inbreuk: Algemene expansie van landbouwgrond om aan de voedselvraag te voldoen.
2. Onderliggende Drijfveren:
   • Bevolkingsexplosie: De bevolking van het district groeide aanzienlijk (van ~1,55 lakh in 1901 naar ~13,26 lakh in 2011), wat de vraag naar onderdak, voedsel en werk stimuleerde.
   • Beperkte Bronnen van Bestaansmiddelen: Afhankelijkheid van bosbronnen (hout, brandhout, medicinale planten) vanwege beperkte alternatieve inkomsten.
   • Herhuisvesting: Verplaatsing van door overstromingen en erosie getroffen populaties van de oevers van de Brahmaputra naar de randen van het bos.
   • Bestuur en Bewustzijn: Zwak bestuur, gebrek aan milieubewustzijn en onvoldoende implementatie van landgebruikbeleid.

Betekenis en Claims
Het artikel stelt dat de belangrijkste bijdrage bestaat uit het leveren van de eerste empirische, kwantitatieve beoordeling van de drijfveren van bosverlies in het district Dibrugarh, waarmee een specifieke leemte in de bestaande literatuur wordt opgevuld die vaak een gebrek heeft aan drijfverenanalyse. Door geografische kwantificering te integreren met sociaaleconomische veldgegevens, legt de studie een duidelijk verband tussen de ontwikkelingsbaan van het district (verstedelijking, theecltivatie, industrialisatie) en de degradatie van het bosareaal.

De auteurs concluderen dat de snelle transformatie van het landschap van Dibrugarh een verschuiving vereist naar geconsolideerde stadsplanning, de strikte uitvoering van landgebruik- en bosbeleid, en versterkte inspanningen voor bosherstel. Zij benadrukken dat zonder sterk bestuur en bewustzijn op lokaal niveau, de huidige trend van bosverlies zal blijven intensiveren, wat de ecologische veerkracht en biodiversiteit van de regio bedreigt. De studie dient als een nulmeting voor effectief landbeheer en duurzame economische planning in de regio.