Copernicus – Övervakning av jorden från rymden och marken

Europa är en av de mest intensivt använda landmassorna i världen och har den största andelen landskapsfragmentering till följd av bebyggelse och infrastruktur såsom motorvägar och järnvägar. Hur vi använder marken har stor betydelse för miljön - arter, ekosystem och livsmiljöer. Europas markresurser utsätts också för ökade påfrestningar på grund av klimatförändringars effekter, bland annat alltfler extrema väderhändelser, skogsbränder, torka och översvämningar.

Från gryniga flygfoton till bilder i högupplösning

Nationella myndigheter i Europa har sedan lång tid tillbaka samlat in information om marktäcket och markanvändningen på lokal, regional eller nationell nivå. När efterfrågan av och konkurrensen om landresurser ökade under 1900-talets andra hälften insåg man att man behövde få en bättre och bredare förståelse för kopplingarna mellan markanvändningen och dess effekter för att bättre kunna skydda land- och markresurserna. Därför beslutade EU tillsammans med nationella myndigheter i mitten av 1980-talet att samordna övervakningen och uppföljningen av marktäcket och markanvändningen över gränserna.

År 1985 inledde EU:s medlemsstater programmet Corine[i] (samordning av information om miljön), som var den första gemensamma insatsen av EU-medlemsstaterna att kartlägga marktäcket i Europa. Till en början förlitade sig markförvaltningsexperterna på en kombination av markmätningar och flygfoton, som kompletterades av ofta dyra bilder med dålig upplösning från ett fåtal satelliter. Eftersom det bara fanns spridda data var det svårt att skaffa sig en jämförbar Europaomfattande uppfattning av hoten mot markresurserna. Den första kartläggningen tog tio år att slutföra.

Högt i skyn och nere på marken

Idén bakom Copernicusprogrammet[ii] växte fram i slutet av 1990-talet ([1]), och dess första satellit sattes i omloppsbana 2014. Programmet förvaltas av Europeiska kommissionen i nära samarbete med Europeiska rymdorganisationen och stöds av medlemsstaterna och olika europeiska organisationer och byråer. Copernicus verkar inom sex tematiska områden: atmosfär, havsmiljö, klimatförändringar, säkerhet, katastrofinsatser och landmiljön.

I dag är två av de sju Copernicussatelliter som befinner sig i omlopp – Sentinel 2A och 2B – särskilt avsedda för landmiljöövervakning. De tillhandahåller bilder med hög rumslig och temporal upplösning var femte dag av hela det område som EEA:s 39 medlems- och samarbetsländer omfattar ([2]) och mer därtill. De stöder övervakningen av jordbruket, skogsbruket, förändringarna av markanvändningen och marktäcket samt kust- och inlandsvattnen. Satelliterna tillhandahåller till och med biofysiska data, exempelvis om bladens klorofyll- och vattenhalt.

Dessa två satelliter stöds av insamlad data från över 100 deltagande uppdrag, både kommersiella och offentliga, samt data från ett stort antal befintliga mark- och luftövervakningsstationer och sensorer. Tack vare Copernicus tar det nu bara ungefär ett år att göra en aktuell detaljerad kartläggning av Europas landresurser.

Copernicus landmiljöövervakning

EEA förvaltar de alleuropeiska och lokala komponenterna i Copernicus landmiljöövervakningstjänst. I praktiken ser EEA till att bilderna och datauppsättningarna är lättillgängliga för allmänheten och gratis att använda. Denna tjänst håller på att bli en allt viktigare kunskapsresurs för nationella miljömyndigheter, stadsplanerare och andra aktörer som är inblandade i förvaltningen och skydd av markresurser, från europeisk till lokal nivå.

EEA använder data från Copernicus för att utvärdera vissa aspekter av välmående hos Europas ekosystem samt hur marken används. Resultaten presenteras i olika EEA-utvärderingar, bland annat rapporter om miljötillståndet, och centrala indikatorer. En första indikator är markexploatering[iii] som mäter hur mycket mark som tas från jordbruket, skogsbruket och annan naturlig markanvändning för att bygga ut städer och anlägga andra konstgjorda markytor (se dataöversikten över markexploatering[iv]). EEA:s andra indikator utvärderar graden av hårdgörning och ogenomtränglighet[v] för marken i Europa samt hur stor del av marken som täcks av byggnader, betong, vägar eller andra konstruktioner (se dataöversikten över ogenomtränglighet[vi]).

EEA och andra institutioner kan använda dessa resultat och data i många olika tematiska eller systemiska utvärderingar. Med hjälp av data och produkter från Copernicus kan markförvaltare exempelvis identifiera områden där stadsutbredning, jordbruk, motorvägar och byggnader splittrar upp viktiga livsmiljöer och föreslå platsspecifika lösningar. Bilderna från Copernicus gör det även lättare att övervaka hur livsmiljöer och marktäcket förändras i EU:s Natura 2000-nätverk[vii] av skyddade områden, som täcker 18 procent av EU:s landareal och 7 procent av dess havsområden (se dataöversikten över Natura 2000[viii]).

De geospatiala uppgifter som samlas in av Copernicus utgör också grunden för den så kallade Urban Atlas[ix]. Experter kan studera och jämföra detaljerade bilder av nästan 800 stadsområden runtom i Europa, som vart och ett har mer än 50 000 invånare. Detaljerad information i flera skikt visar var industri-, handels- och bostadsområden samt parker finns. Uppgifterna omfattar också information om befolkningstäthet, byggnadshöjd och transportkorridorer samt betesmarker, våtmarker och skogar som befinner sig i eller i närheten av dessa stadsområden.

Mot mer kunskap och hållbarare val

Med hjälp av en särskild uppsättning satelliter och tekniska landvinningar kommer landmiljöövervakningsdata och kunskapen om Europas landskap att förbättras ytterligare under de kommande åren. Eftersom bättre upplösning är att vänta, bland annat millimeterprecision när det gäller rörelser på marken och tematiska detaljer såsom vegetationsfenologi och produktivitet, öppnar bilderna upp för många nya potentiella användningsområden och möjligheter. Enligt aktuella planer för Copernicus kommer nästan 20 satelliter till att sättas i omloppsbana före 2030, så att ännu fler och ännu detaljrikare uppgifter kan samlas in.

Data från Copernicus och EU:s satellitnavigeringsprogram, Galileo[x], hjälper redan jordbrukare att införa tekniker för precisionsjordbruk när de odlar grödor, så att mindre vatten och pesticider behövs under odlingssäsongerna. Stadsplanerare utnyttjar också den ökande mängden data om stadslandskap för att övervaka bostadsutvecklingen, vilket exempelvis kan hjälpa dem att förvalta och förbättra tillgången till kollektivtrafik.

Likaså kan stadsplanerare övervaka urbana värmeöar och ge stadsborna tillgång till grönområden, bland annat parker, trädgårdar och skogar, för att öka medborgarnas välbefinnande och göra städerna bättre rustade för klimatförändringar.

I den nyligen publicerade EEA-rapporten Natural capital accounting in support of policymaking[xi] (ej översatt till svenska) diskuteras hur man kan erhålla bättre kunskap om hur våra naturresurser, bland annat marken och jorden, kan användas på ett hållbart sätt. Satellitdata från Copernicus kommer att spela en viktig roll i detta avseende i kombination med den direkta övervakning av biologisk mångfald och ekosystem, som sker inom ramen för andra program.