Skal utvikle nye metoder for å fylle hullene i Afrikas klimahistorikk

NMBU har fått finansiering til et prosjekt hvor forskerne skal utvikle digitale metoder for å analysere årringer i tropiske trær. Målet er å revolusjonere måten vi bedriver klimaforskning i tropene.

NMBUs forsker Meley Mekonen Rannestad har mottatt finansiering fra The International Human Frontier Science Program Organization for et nytt forskningsprosjekt innen dendroklimatologi.

Dendroklimatologi er en vitenskap hvor forskerne bruker trærnes årringer til å si noe om fortidens klima. Forskerne har som mål å revolusjonere måten vi forsker på klimahistorikk i tropene på.

Viktig metode i klimaforskning

– Dendroklimatologi spiller en viktig rolle i klimaforskningen, forklarer forsker Meley Mekonen Rannestad.
– Trær er levende, pustende fortidsarkiver, sier hun.

Portrettbilde av Meley Mekonen Rannestad

Trærs vekst dikteres av vekstsesong, temperatur, nedbør og lignende, noe som igjen resulterer i årringer. Ved å analysere disse kan forskerne lære mye om fortidens klima.

Dendroklimatologi har blitt mye brukt i tempererte og boreale regioner, der miljøfaktorer og forutsigbare årstider resulterer i tydelige årringer. På tropiske breddegrader er imidlertid forskningen mye mer mangelfull fordi trestammenes indre struktur er mye mer kompleks.

Kunnskapen om Afrikas klimahistorie er dårlig

– Årringene til trær i tropene kan være ganske forskjellige fra de i kjøligere klima, kommenterer Rannestad.
– De er ofte komplekse og vanskelige å tolke.

I tempererte og tropiske strøk er ikke årstidene like tydelig markert som i de polare og boreale regionene. I løpet av et år kan det være store klimasvingninger, som følge av for eksempel El Niño, tørke eller orkaner, for å nevne noe.

Årringer - snitt fra to stammer — Årringer. Snitt fra to stammer. **Photo**: Shutterstock

Dermed er vår kunnskap om klimahistorikken i tropiske land, spesielt i Afrika, dårlig, og kontinentets klimavitenskap er, per dags dato, den minst avanserte i verden.

Fyller et stort vitenskapelig hull

I det nye prosjektet har forskerne som mål å endre hvordan vi analyserer trestammene til tropiske treslag. De vil utvikle og teste en ny metode som kombinerer hyperspektrale bilder og dyplæring (ENG: «deep learning») for å analysere trestammene til utvalgte tropiske treslag.Prosjektet er et samarbeid mellom en hyperspektral bilde-lab ved NMBU og et laboratorium i Etiopia.

– Den nye metoden vi foreslår kan bli en banebryter innenfor tropisk dendroklimatologi, sier Rannestad.
En annen fordel med metoden er at den er enkel, den skader ikke prøvene, og er effektiv.

– Prosjektet har potensial til å overvinne nåværende metodiske begrensninger, og fylle det store geografiske gapet i klimainformasjon, spesielt i Afrika, hvor vitenskapen er kommet kortest.

Fremtidig klimaresiliens

– NMBU er dedikert til å fremme innovativ forskning som utvider grensene for vitenskapelig forståelse og bidrar til en bærekraftig utvikling, sier NMBUs prorektor for forskning, Finn-Arne Weltzien.

– Dette prosjektet skal bruke moderne teknologi til å fylle et globalt kunnskapshull. Det eksemplifiserer universitetets engasjement på ypperlig vis.

– Vårt håp er at prosjektet ikke bare bidrar til å revolusjonere vår forståelse av klimahistorien i tropiske regioner, men at kunnskapen også øker vår globale klimaresiliens, avslutter han.

Om HFSP:

The Human Frontier Science Program (HFSP) (ekstern link) støtter internasjonale samarbeid for å utføre innovativ, risikabel, grunnforskning i frontlinjen av livsvitenskapene. Spesiell vekt blir lagt på støtte og opplæring av uavhengige unge forskere, fra og med postdoktornivå.

Programmet styres av den internasjonale Human Frontier Science Program Organization (HFSPO), og støttes økonomisk av Australia, Canada, EU- kommisjonen, Frankrike, Tyskland, India, Israel, Italia, Japan, New Zealand, Norge, republikken Korea, Singapore, Sør-Afrika, Sveits, Storbritannia og Nord-Irland, og USA.

Siden 1990 har mer enn 8.500 forskere fra mer enn 70 land mottatt støtte. Av disse har 29 HFSO-prisvinnere gått videre til å vinne en Nobelpris.

Om prosjektet:

Prosjekttittel: En ny tilnærming til tropisk dendroklimatologi ved bruk av hyperspektrale bilder og dyplæring (ATHIL)

Varighet: 3 år

Budsjett: 900 000 USD / 9,7 millioner NOK

Finansiering: The Human Frontier Science Program (HFSP)

Prosjektkoordinator: NMBU

Prosjektpartnere: Mekelle University, Etiopia