Interview – Wat satellieten ons kunnen vertellen over de aarde: Sentinels en Copernicus

Waar dacht je aan bij het opstijgen van Sentinel-2C?

Het was ongelofelijk emotioneel. Wat me het meest verbaasde was wat het allemaal met me deed. Daar stonden we in het donker en we vanaf waar we stonden konden we het lanceerpunt van de raket niet eens zien.

Plotseling verscheen er een licht in de verte dat door de duisternis sneed en aan hoogte won. Het geluid was vertraagd omdat het lanceerplatform zo ver weg was, waardoor de spanning nog toenam. Het moment dat het geluid ons bereikte, was het overweldigend.

De raket beschreef een perfecte halve cirkel aan de hemel en verdween op een gegeven moment in een lage wolk, om er vervolgens weer uit te komen. Alles liep zo vlekkeloos dat het bijna onwerkelijk aanvoelde. Ik dacht: “Het gebeurt echt”.

© ESA–S. Corvaja

Sinds mijn masterscriptie in Wageningen begin jaren 2000 heb ik met satellietbeelden gewerkt. Het bestaan van satellieten die in een baan om de aarde gegevens verzamelen was me natuurlijk bekend – maar ik had geen concrete voorstelling van de fysieke lancering van een satelliet in de ruimte.

Het zien lanceren van de raket maakte het allemaal echt op een manier die moeilijk te beschrijven is. Het is een eenvoudige gedachte, maar het voelde op dat moment ingrijpend.

Welke verbeteringen levert Sentinel-2C op?

Sentinel-2C zorgt voor continuïteit van Sentinel-2A. Het Copernicus-programma van de Europese Unie is omvangrijk en langetermijnonderhoud is een onmisbaar onderdeel van het plan. Sentinel-2C zal zorgen voor de continuïteit van de gegevens en is bedoeld om de tijd tussen Sentinel-2A en 2B en uiteindelijk 2D te overbruggen. Deze satellieten werken in paren en vormen een solide basis voor ons werk bij de Copernicus Land Monitoring Service (CLMS).

Continuïteit is cruciaal voor het soort langetermijnmonitoring dat we doen bij CLMS en het Europees Milieuagentschap (EEA). Bij milieugegevens gaat het niet altijd om het verhogen van de resolutie of de frequentie, maar om het opbouwen van een consistente tijdreeks over vele jaren. Als je te vaak dingen verandert, wordt het moeilijk om consistentie te waarborgen.

Met Sentinel-2C kunnen we zorgen voor een betrouwbare tijdreeks vanaf de lancering van Sentinel-2A tot aan de volgende generatie satellieten, die zich ruwweg uitstrekt over 15 jaar. Deze consistente gegevensstroom is van onschatbare waarde voor het volgen van milieuveranderingen in de loop van de tijd.

Toekomstige generaties Sentinels zullen verbeteringen blijven introduceren, zoals een betere ruimtelijke resolutie en andere kenmerken.

Wat gebeurt er met oudere satellieten?

Sentinel-2A zal uiteindelijk buiten bedrijf worden gesteld. Er waren discussies over het gelijktijdig in een baan houden van drie satellieten om de frequentie van het verzamelen van gegevens te verhogen, waardoor we om de drie dagen beelden konden vastleggen in plaats van om de vijf dagen.

Landen als de Scandinavische landen en Oostenrijk, waar bewolking boven bergachtig terrein het moeilijk maakt om wolkenvrije waarnemingen te krijgen, waren hier de sterkste voorstanders van. Sentinel-2A heeft zijn verwachte levensduur van zeven jaar al overschreden. De satelliet is weliswaar nog steeds functioneel is, maar nadert het einde van zijn missie, zodat de Europese Commissie heeft besloten hem niet langer in stand te houden.

Hoe gebruikt CLMS de gegevens van Sentinel-2?

CLMS is een van de grootste gebruikers van Sentinel-2, aangezien het een satelliet is die bestemd is om land te monitoren en wij zijn immers de landmonitoringdienst in het kader van het Copernicus-programma. Daarom zijn we betrokken geweest bij het definiëren van de specificaties van Sentinel-2 en nemen wij actief deel aan het definiëren van toekomstige missies.

Onze dienstverleners gebruiken de beelden van Sentinel-2 om verschillende producten te creëren en informatie te verstrekken over bodembedekking, grondgebruik, vegetatiestatus, watervoorraden en zelfs energievariabelen. Zo kunnen we bijvoorbeeld machine learning gebruiken om de bodembedekking automatisch te classificeren of om producten te maken met betrekking tot de vegetatiestatus. We kunnen de gegevens echter ook gebruiken voor analyses van het grondgebruik om bijvoorbeeld boomgaarden en wijngaarden te onderscheiden, wat vaak handmatig gebeurt.

Wat betekenen deze gegevens voor het dagelijks leven van de Europese burgers?

De gegevens zijn ook nuttig voor andere domeinen dan beleid en bestuur. Landbouwers kunnen er bijvoorbeeld gebruik van maken om de gezondheid van hun gewassen te monitoren of hun grond te controleren op droogte, natheid of de behoefte aan meststoffen. De houtindustrie kan de status van bossen beoordelen zonder dat er inspecties ter plaatse nodig zijn.

We zien ook een groeiende belangstelling van verzekeringsmaatschappijen, die onze gegevens gebruiken om schadeclaims te beoordelen. Financiële instellingen benutten de data inmiddels voor duurzaamheidscertificeringen en risicobeoordelingen.

Er is een enorm potentieel om deze gegevens te gebruiken op gebieden als civiele bescherming, naleving van de milieuwetgeving en zelfs de preventie van milieudelicten, zoals illegale houtkap of waterwinning. Een van de Copernicus-diensten is belast met het toezicht op de naleving van de milieuwetgeving, met inbegrip van de bestrijding van illegale activiteiten zoals dumping of houtkap. Hoewel CLMS geen specifieke producten voor dit doel produceert, kunnen onze gegevens zeker door anderen worden gebruikt om dergelijke activiteiten op te sporen. Het is een krachtig instrument dat ertoe kan bijdragen dat de milieuwetgeving wordt nageleefd.

En ik moet hieraan toevoegen dat al deze gegevens kosteloos beschikbaar en online toegankelijk zijn.

Hoe kunnen landproducten van Copernicus op Europees niveau worden gebruikt?

Een van de voordelen van onze producten is hun consistentie. Als je de status van iets in heel Europa wilt weten, bieden onze producten een consistent overzicht voor het hele continent. Dit is een cruciaal voordeel, want nationale datasets mogen dan vaak van hogere kwaliteit zijn voor specifieke landen, wij bieden geharmoniseerde gegevens voor het hele doelgebied. Een van onze vlaggenschipproducten is bijvoorbeeld de Corine Land Cover, die in alle 39 lidstaten van de EER en het Verenigd Koninkrijk dezelfde definitie van landbedekkingscategorieën gebruikt. Deze consistentie betekent een groot voordeel omdat je zo landbedekkingsklassen kunt vergelijken, bijvoorbeeld in Italië en Ierland, in de wetenschap dat ze volgens dezelfde criteria zijn geclassificeerd.

Dit maakt de Corine Land Cover tot een van de meest gebruikte en meest gedownloade producten. Het project dateert uit 1990 en kreeg een eerste update in 2000. Sindsdien wordt het elke zes jaar bijgewerkt. Momenteel werken we aan de update voor 2024.

Wat kunnen we in de toekomst van Sentinel-gegevens verwachten voor het milieu- en klimaatbeleid?

We werken momenteel aan de definitie van de derde fase van het Copernicus-programma, die nieuwe missies zal omvatten gericht op gebieden zoals bodemvochtigheid en waterkwaliteit. Er is één missie waar ik bijzonder enthousiast over ben: hyperspectrale beeldvorming. Hiermee kunnen we niet alleen de gezondheid van de vegetatie maar ook de bodemsamenstelling veel nauwkeuriger monitoren. Persoonlijk ben ik heel geïnteresseerd in de ontwikkeling van deze technologie, aangezien mijn masterscriptie over hyperspectrale gegevens ging.

In de toekomst zullen we onze portefeuille blijven ontwikkelen op basis van deze nieuwe capaciteiten. Met de volgende generatie Sentinels en de uitbreidingsmissies kunnen we de kwaliteit van de gegevens die we gebruiken verbeteren en geheel nieuwe monitoringmogelijkheden toevoegen. Het is een zeer spannende tijd voor aardobservatie.

Wat wil je nog kwijt over Copernicus en het Sentinel-programma?

Het Copernicus-programma heeft een transformerende rol gespeeld in de aardobservatie. Toen ik in dit vakgebied begon, beschikten we slechts over een handjevol beelden. Inmiddels hebben we gratis toegang tot een schat aan gegevens. Hierdoor is een nieuw paradigma in de aardobservatie ontstaan en konden dingen in de praktijk worden gerealiseerd die eerder pure theorie leken. Het was revolutionair.

We moeten ongelooflijk trots zijn op het feit dat Europa het voortouw heeft genomen bij dit initiatief en andere mondiale actoren, zoals de NASA, heeft geïnspireerd om dit voorbeeld te volgen. De beschikbaarheid van open data heeft een revolutie teweeggebracht in de manier waarop we onze planeet monitoren en heeft een enorme impact op de toegepaste wetenschap.