Spis treści:
Forestry Training Institute (FTI) w hrabstwie Bomi w Liberii nawiązał współpracę z organizacją OPEN oraz Wydziałem Nauk Atmosferycznych i Oceanicznych Uniwersytetu Maryland, aby wdrożyć sieć czujników monitorujących gazy cieplarniane oraz stacje pogodowe w otwartym laboratorium leśnym, zlokalizowanym tuż obok kampusu FTI. Inicjatywa ta wpisuje się w globalne wyzwania klimatyczne określone w Celach Zrównoważonego Rozwoju ONZ, dostarczając w czasie rzeczywistym dane dotyczące emisji CO2 i gazów cieplarnianych oraz tworząc unikalne warunki do praktycznej edukacji przyszłych specjalistów leśnictwa. Dzięki tej żywej pracowni terenowej studenci FTI mają okazję zdobywać wiedzę w oparciu o rzeczywiste badania środowiskowe.
Zaangażowanie w globalne działania na rzecz klimatu podkreśla wykorzystanie czujników SenseCAP, które dostarczają kluczowych informacji wspierających badania nad ochroną środowiska oraz rozwój zrównoważonych praktyk w ekosystemach lasów deszczowych.
- Rozwiązanie: Technologia LoRaWAN do monitorowania klimatu i emisji gazów cieplarnianych w lasach deszczowych na potrzeby badań klimatycznych.
- Partnerzy: One Planet Education Network (OPEN), Forestry Training Institute (FTI), Uniwersytet Maryland oraz partnerzy OPEN – Helium Foundation, Ubidots i Hitechdb.
- Wykorzystane produkty Seeedstudio: SenseCAP S2103 – czujnik mierzący poziom CO₂, temperaturę i wilgotność, stacja pogodowa LoRaWAN SenseCAP S2120, bramka sieciowa SenseCAP M1.
- Branża: Badania nad ochroną środowiska.
- Miejsce wdrożenia: Hrabstwo Bomi, Liberia.
Technologia w służbie lasów deszczowych
Lasy Liberii stanowią ponad połowę pozostałych lasów deszczowych w Afryce Zachodniej. Wśród nich szczególne znaczenie ma Górna Gwinea, będąca domem dla niezwykle bogatej różnorodności biologicznej oraz posiadający zdolność magazynowania milionów ton węgla. Mimo statusu obszaru chronionego, ten unikalny ekosystem jest poważnie zagrożony – według raportu Global Forest Watch w samym 2021 roku Liberia straciła aż 100 000 hektarów naturalnego lasu na skutek intensywnego wylesiania.
Aby chronić lasy deszczowe i rodzimą faunę oraz florę, międzynarodowe organizacje prowadzą projekty wykorzystujące nowoczesne technologie do monitorowania stanu ekosystemów w czasie rzeczywistym. Jednym z takich podmiotów jest One Planet Education Network (OPEN) – partner Seeed Studio. Organizacja ta nieustannie rozbudowuje swoją bazę danych o klimacie i środowisku, gromadząc informacje z różnych zakątków Afryki i świata. Dzięki czujnikom Seeed Studio OPEN prowadzi również badania nad procesem sekwestracji CO2 w glebach uprawnych na małych gospodarstwach rolnych w Kenii, na Jamajce, a wkrótce także na Hawajach. Ponadto zajmuje się analizą pochłaniania dwutlenku węgla w lasach w Nigerii i Demokratycznej Republice Konga.
Forestry Training Institute (FTI) to czołowa szkoła techniczna w Afryce Zachodniej, która specjalizuje się w zarządzaniu i monitorowaniu lasów. Poprzez programy edukacyjne oraz szkolenia przygotowuje przyszłych strażników leśnych i specjalistów ds. ochrony zasobów naturalnych – zarówno w sektorze rządowym, jak i pozarządowym. Administracja FTI traktuje lasy Liberii jako kluczowy zasób kraju, wpływający bezpośrednio i pośrednio na życie milionów mieszkańców. Dlatego jednym z głównych celów instytutu jest ich ochrona oraz zrównoważone zarządzanie, a także kształcenie nowego pokolenia ekspertów leśnictwa.
FTI angażuje się również w liczne inicjatywy społeczne związane z ochroną przyrody – od monitorowania lasów, przez działania na rzecz walki ze zmianami klimatu, aż po odbudowę ekosystemów. Wdrażając nowoczesne technologie IoT i systemy monitoringu, instytut dąży do odegrania kluczowej roli w badaniach nad zmianami klimatu oraz wyznaczania nowych standardów w zrównoważonym leśnictwie.
Wyzwania w pozyskiwaniu kluczowych danych
Rzetelne dane na temat zasobów węgla, emisji gazów cieplarnianych, zmian klimatycznych i danych geoprzestrzennych są niezbędne do podejmowania świadomych decyzji, monitorowania stanu lasów oraz ochrony bioróżnorodności. To one stanowią podstawę działań zmierzających do łagodzenia skutków zmian klimatu i zrównoważonego zarządzania terenami leśnymi. Jednak w Liberii pozyskanie dokładnych i wiarygodnych danych stanowi duże wyzwanie. Ograniczona infrastruktura, brak wystarczających środków finansowych i niedobory technologiczne sprawiają, że dostęp do kluczowych informacji jest utrudniony.
Dodatkowo, utrudniony dostęp do odległych obszarów leśnych, słaba współpraca instytucji, ograniczona wymiana danych i brak ich przejrzystości, problemy z zarządzaniem oraz brak historycznych zapisów i długoterminowego monitoringu sprawiają, że pozyskanie kompleksowych informacji o stanie lasów jest skomplikowane – nie tylko w Liberii, ale także w innych kluczowych regionach, takich jak Demokratyczna Republika Konga czy Brazylia.
W obliczu tych wyzwań FTI postanowił włączyć do swoich programów edukacyjnych i szkoleniowych technologie, które pozwalają na precyzyjne monitorowanie emisji CO2 i gazów cieplarnianych w lasach deszczowych. Ze względu na złożoność ekosystemów w hrabstwie Bomi konieczne jest ich dokładne badanie, a ten projekt dostarcza rzetelnych danych na temat pochłaniania dwutlenku węgla. Tego typu informacje są niezbędne do skutecznej ochrony przyrody oraz wdrażania strategii zrównoważonego zarządzania lasami.
Rozwiązanie i wdrożenie technologii
Aby lepiej monitorować klimat oraz poziom CO2 i innych gazów cieplarnianych w lasach deszczowych Liberii, Forestry Training Institute (FTI) nawiązał bliską współpracę z One Planet Education Network (OPEN), swoim wieloletnim partnerem. Dzięki zaangażowaniu zespołu OPEN oraz wsparciu specjalistów IT z FTI (Muana M. Ballah, Charles Gamys i Danny T.J. Smallwood) na terenie kampusu w Bomi, Tubmanburgu uruchomiono pilotażową sieć czujników. W ramach testów zainstalowano trzy sensory SenseCAP S2103 do pomiaru CO2 temperatury i wilgotności oraz stację pogodową SenseCAP S2120.
Zebrane dane są przesyłane do chmury za pośrednictwem sieci Helium LoRaWAN, wykorzystując bramki SenseCAP M1. Zespół OPEN oraz specjaliści IT z FTI stworzyli infrastrukturę sieci LoRaWAN, która łączy się z internetem za pomocą łącza mobilnego dostarczanego przez lokalnego operatora Lonestar. Dane z kampusu trafiają następnie do platform analitycznych Ubidots i Hitechdb, gdzie są poddawane profesjonalnej analizie.
Celem tego pilotażowego projektu było przetestowanie niewielkiej sieci czujników w jednym z odległych regionów Liberii oraz rozpoczęcie badań nad zmianami klimatycznymi w charakterystycznym ekosystemie lasu deszczowego. Jednocześnie inicjatywa miała na celu włączenie nowoczesnych technologii IoT i analizy danych do programu nauczania FTI, aby kształcić przyszłych specjalistów w zakresie monitorowania i ochrony środowiska.
Aby lepiej zrozumieć proces pochłaniania dwutlenku węgla przez lasy deszczowe, OPEN nawiązało współpracę z zespołem naukowym studentów badających klimat z Uniwersytetu Maryland, działającym pod kierownictwem profesora Ninga Zenga. Analizą wstępnych wyników zajmuje się Megan Brown, studentka ostatniego roku studiów na kierunku nauk atmosferycznych i oceanograficznych.
W ciągu najbliższych dwóch lat OPEN i zespół naukowców z Uniwersytetu Maryland będą monitorować rozwój rodzimych gatunków roślin i drzew, aby dokładniej określić ich zdolność do pochłaniania węgla. Badania te dostarczą cennych informacji dla przyszłych projektów związanych z rolnictwem regeneracyjnym i zalesianiem w Liberii oraz całym regionie Afryki Zachodniej.
Dodatkowo, naukowcy z Uniwersytetu Maryland rozważają przeprowadzenie nowych eksperymentów nad innowacyjnymi metodami trwałego przechowywania węgla w lasach deszczowych. Jeśli badania potwierdzą skuteczność tych rozwiązań, mogą one stać się kluczowym elementem globalnych działań na rzecz ochrony klimatu i redukcji emisji gazów cieplarnianych.
Dlaczego moduły SenseCAP?
LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) to bezprzewodowy protokół komunikacyjny zaprojektowany z myślą o energooszczędnej i dalekosiężnej transmisji danych. Umożliwia efektywne i niedrogie przesyłanie informacji na duże odległości, co sprawia, że jest idealnym rozwiązaniem w projektach wymagających rozległej sieci czujników, szczególnie w trudno dostępnych miejscach.
Wykorzystując tę technologię, organizacja OPEN wdrożyła w swoim projekcie urządzenia SenseCAP LoRaWAN, które charakteryzują się niskim poborem energii, skalowalnością, przystępną ceną oraz długą żywotnością baterii. Dzięki temu możliwe jest efektywne zbieranie, przesyłanie i analiza danych z lasów deszczowych, co pozwala FTI oraz jego partnerom na bieżąco monitorować zmiany środowiskowe, podejmować świadome decyzje, optymalizować działania i wdrażać innowacyjne rozwiązania w zakresie ochrony przyrody.
George Newman, CEO OPEN, podkreśla:
“Seeed Studio jest naszym wieloletnim partnerem, który niezmiennie zapewnia doskonałą jakość usług i wsparcia. Dostarczają sprzęt, który zawsze spełnia wymagania, a ich rozwiązania IoT są nie tylko precyzyjne i ekonomiczne, ale również wspierane przez zaangażowany zespół. Niezwykle cenimy ich gotowość do szybkiego reagowania na nagłe sytuacje, niezależnie od strefy czasowej. Dodatkowo, Seeed Studio regularnie wprowadza innowacyjne technologie, dostosowując się do potrzeb rynku. To idealny partner – gwarantujący wysoką jakość produktów i niezawodne wsparcie.”
Efekty i korzyści wdrożenia projektu
Dotychczasowa współpraca między OPEN a Forestry Training Institute (FTI) w Liberii przynosi obiecujące rezultaty. Pierwsze zebrane dane potwierdzają skuteczność monitorowania emisji dwutlenku węgla, tworząc solidną podstawę do dalszych badań. Kolejnym etapem projektu jest wdrożenie czujników w gęstym lesie arboretum sąsiadującym z kampusem FTI, co pozwoli na jeszcze dokładniejszą analizę wpływu ekosystemu na pochłanianie węgla.
Joel Gamys, prezes FTI w hrabstwie Bomi, podkreśla:
“Już podczas pilotażowego programu w 2023 roku, nasza sieć czujników testowana w odległym rejonie Liberii dostarczyła pierwszych cennych danych dotyczących emisji CO2. Analiza przeprowadzona przez zespół naukowy OPEN potwierdziła skuteczność tej technologii. Jesteśmy wdzięczni za pierwsze wyniki i dane, które udało się uzyskać dzięki wdrożonym systemom, a szczególne podziękowania kierujemy do Seeed Studio, OPEN oraz jego partnerów. Chcemy rozwijać ten projekt, pozyskując fundusze na badania nad zmianami klimatu, co pozwoli nam rozbudować sieć czujników i realizować ambitne cele tej innowacyjnej inicjatywy.”
Projekt nie tylko wspiera ochronę środowiska, ale także dostarcza rzetelnych danych, które mogą być wykorzystywane przez organizacje zajmujące się finansowaniem działań na rzecz redukcji emisji CO2. W dobie rosnących zagrożeń klimatycznych to właśnie kraje rozwijające się, takie jak Liberia, znajdują się na pierwszej linii frontu zmian. Dzięki takim inicjatywom mogą skuteczniej walczyć z emisjami i promować zrównoważone praktyki w swoich lasach deszczowych oraz obszarach rolniczych.
Joel Gamys podsumowuje wyniki projektu:
“Biorąc pod uwagę jakość zastosowanej technologii oraz pierwsze pozytywne efekty naszego pilotażowego programu w 2023 roku, z optymizmem patrzymy na kolejne etapy badań. Wierzymy, że w przyszłości uda nam się uzyskać jeszcze bardziej precyzyjne dane na temat pochłaniania dwutlenku węgla w naszym arboretum i poszerzyć naszą wiedzę na temat tego niezwykle ważnego procesu.”
