Spatiotemporal dynamics of land use / land cover and woodland transformation in Bolgatanga, Ghana

In de droge, door de zon gebakken landschappen van West-Afrika vertelt de grond een verhaal van constante verandering. Decennialang hebben wetenschappers geobserveerd hoe mensen de aarde hervormen, door bossen in boerderijen en open velden in steden te veranderen. Dit proces, bekend als landgebruikverandering, is een van de meest zichtbare manieren waarop mensen met hun omgeving interageren. In plaatsen waar het klimaat al hard is en water schaars is, kunnen deze veranderingen snel plaatsvinden, waardoor het evenwicht van de natuur wordt verstoord. Om deze verschuivingen duidelijk te zien, kijken onderzoekers vaak neer vanuit de ruimte. Satellieten fungeren als reusachtige camera's die gedurende vele jaren foto's maken van dezelfde plek op aarde. Door deze beelden te vergelijken, kunnen wetenschappers meten hoeveel bos er is verdwenen, hoeveel landbouwgrond is gegroeid en hoeveel van de grond is bestraat. Dit gaat niet alleen over het tellen van bomen; het gaat over het begrijpen van hoe een groeiende bevolking en de behoefte aan voedsel de kaart van een regio herschrijven.

Een recente studie richtte zich op Bolgatanga, een gemeente in de Upper East-regio van Ghana, om deze transformatie over twintig jaar te volgen. De onderzoekers wilden precies weten hoe het landschap tussen 2002 en 2022 is veranderd. Ze gebruikten satellietbeelden die elke tien jaar waren genomen om een gedetailleerde kaart van het gebied te maken. Om de enorme hoeveelheid gegevens te begrijpen, gebruikten ze een computermethode genaamd een 'random forest classifier'. Denk aan dit als een slim sorteersysteem dat leert verschillende soorten bodembedekking te herkennen—zoals dicht bos, open bomen, boerderijen, gebouwen en kale grond—door duizenden voorbeelden te bestuderen. Het team trainde dit systeem met echte coördinaten die ze ter plaatse hadden verzameld en historische kaarten, om ervoor te zorgen dat de computer nauwkeurig het onderscheid kon maken tussen een stuk bos en een veld met gewassen.

De resultaten onthullen een dramatische verschuiving in het karakter van Bolgatanga. Over de twee decennia is het gebied dat wordt beslagen door steden en dorpen meer dan verdubbeld. In 2002 bestonden bebouwde gebieden uit minder dan 10 procent van het land. Tegen 20 22 was dat cijfer gestegen naar meer dan 20 procent. Tegelijkertijd breidde het land dat voor landbouw werd gebruikt aanzienlijk uit, groeiend van ongeveer 26 procent naar 32 procent van het totale oppervlak. Deze twee krachten—stedelijke groei en landbouwexpansie—kwamen met een directe kost voor de natuurlijke vegetatie. De gecombineerde dekking van bossen, die zowel dicht bos als open, verspreide bomen omvat, kromp met bijna 19 procentpunt, van 58 procent naar net boven de 39 procent. De studie laat zien dat het verlies van bomen niet willekeurig was; het werd bijna volledig vervangen door de behoefte aan huisvesting en voedsel.

De onderzoekers keken ook naar de gezondheid van de resterende planten met behulp van een maatstaf genaamd de Normalized Difference Vegetation Index, die fungeert als een rapportcijfer voor het plantenleven. In 2002 vertoonde het gebied tekenen van matige plantvitaliteit, met een goede mix van bomen en seizoensgebonden gewassen. Tegen 2022 waren de hoogste scores voor plantgezondheid scherp gedaald, wat de afname van de bossen weerspiegelde. Het landschap was uniformer geworden, gedomineerd door boerderijen en gebouwen in plaats van de gevarieerde mix van bomen en struiken die de regio ooit definieerden. De studie merkt op dat dit patroon niet uniek is voor Bolgatanga, maar een bredere trend in West-Afrika weerspiegelt, waar bevolkingsgroei een dubbele druk op het land legt. Mensen hebben ruimte nodig om te wonen, en ze hebben land nodig om voedsel te verbouwen, en beide eisen vreten aan de resterende natuurlijke bedekking.

De studie belicht een specifiek pad van verandering dat het waard is om in de gaten te houden. De gegevens suggerers dat het verlies van bos niet altijd een plotseling evenement is waarbij een bos in één keer wordt gekapt. In plaats daarvan observeerden de onderzoekers een geleidelijke degradatie. Open bossen, die al schaars zijn, gaan vaak over in dichtere, struikachtige groei voordat ze uiteindelijk worden vrijgemaakt voor landbouw of ontwikkeling. Deze cyclus van verstoring en regeneratie gebeurt zo snel dat het natuurlijke evenwicht verloren gaat. De computermodellen waren zeer nauwkeurig en identificeerden landtypen in het meest recente jaar in meer dan 96 procent van de gevallen, wat de onderzoekers vertrouwen gaf in deze bevindingen. De studie wijst echter ook uit dat het voor computers moeilijk kan zijn om onderscheid te maken tussen nieuwe gebouwen en kale grond, omdat beide licht op vergelijkbare manieren reflecteren.

De implicaties van deze veranderingen zijn ernstig voor een regio die al te kampen heeft met een heet, droog klimaat. Naarmate de natuurlijke bosbedekking verdwijnt, verliest het land zijn vermogen om water vast te houden en biodiversiteit te ondersteunen. De studie concludeert dat zonder zorgvuldige planning deze koers zal doorgaan. De auteur suggereert dat toekomstige groei gericht moet worden op gebieden die al gedegradeerd of kaal zijn, in plaats van de resterende bossen te consumeren. Zij bevelen een sterkere handhaving van landgebruikregels en de promotie van landbouwmethoden die de bodem beschermen aan. Het verhaal van Bolgatanga is een duidelijk voorbeeld van hoe een semi-aride landschap wordt hervormd door menselijke behoeften, een transformatie die nu zichtbaar is vanuit de ruimte en dringende aandacht vereist om te garanderen dat het land in de toekomst productief en veerkrachtig blijft.