In Österreich ist eine rasche Erwärmung des Klimas zu beobachten, wobei die Intensität der Trockenheit in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen hat. Das verstärkte Auftreten von Dürren belastet die Vegetation zusätzlich, was zu stärkerem Borkenkäferbefall bei Fichten und zu Ertragseinbußen bei Gras- und Ackerflächen geführt hat. Wir müssen daher besser verstehen, wie die Vegetation auf Klimaerwärmung, Klimaextreme und abrupte Veränderungen reagieren wird. Die Vegetationsdynamik weist jedoch räumlich und zeitlich erhebliche Schwankungen auf, was die Ausdehnung hochwertiger Insitu-Beobachtungen auf größere Regionen erschwert. Daher benötigt die Überwachung der Vegetation hochauflösende, genaue, zuverlässige, und offene Datensätze, die Österreich umfassend abdecken.
Derzeit werden zur Analyse der Produktivität und Phänologie der Vegetation vor allem optischen Sentinel-2 Aufnahmen eingesetzt. Diese enthalten eine Fülle von Informationen über Fläche und Reflexionseigenschaften der Blätter, sind aber in erster Linie auf die obersten Vegetationsschichten beschränkt. Bei der Beobachtung der Vegetationsreaktion auf Trockenheit sind Einblicke in die Pflanzenhydraulik und -struktur essentiell, da die Pflanzen über verschiedene Bewältigungsmechanismen verfügen, wie z.B. das Schließen der Stomata oder das Abwerfen der Blätter. Die Mikrowellenfernerkundung kann sowohl die Struktur als auch den Wassergehalt der Vegetation messen, wobei niedrigere Frequenzen tiefer in die Vegetation eindringen können. Die kommenden Copernicus SAR-Missionen ROSE-L und BIOMASS messen daher im L- und P-Band, u.a. um Wald und Biomasse zu monitoren.
Projektziel ist, Satellitendaten sowie Laserscanning mit hochwertigen Insitu-Datensätzen aus dem Langzeit-Ökosystem-Forschungsnetzwerk (LTER) zu einem geeigneten Datensatz zusammenzuführen, welcher die Vegetationsüberwachung in Österreich verbessert. Vegetationsindikatoren werden aus SAOCOM L-Band (zur Vorbereitung von ROSE-L und BIOMASS) und Sentinel-1 C-Band Daten gewonnen. Alle Datensätze, einschließlich der In-situ- und Laserscanning-Daten, werden in den ACube eingespielt, um Benutzer:innen einen einfachen Zugang zu ermöglichen. Die Satellitendaten werden mit LTER-Beobachtungen, die an mehreren Standorten (Wald, Ackerland, alpines und bewirtschaftetes Grünland, Feuchtgebiete) erhoben werden, evaluiert. Die räumliche Variabilität wird mit Laserscanning-Datensätzen der Vegetation bewertet. Um das Potenzial der Datensätze zu demonstrieren, wird die Reaktion der Vegetation auf Trockenheit auf verschiedenen räumlichen Skalen untersucht.
Die Innovation besteht in der Kombination von Beobachtungstechniken in verschiedenen Maßstäben, um ein ganzheitliches Verständnis zu Trockenstressreaktionen zu erhalten. Mehrfrequenz-SAR-Daten wurden bisher noch nicht eingehend auf ihren Nutzen für Vegetationsmonitoring und Trockenstressanalyse getestet. Das Projekt ist neuartig in der konsequenten und rigorosen Auswertung mit qualitativ hochwertigen LTER-Insitu-Daten. Es wird Österreich auf die kommenden Copernicus-Missionen vorbereiten und den österreichischen Akteuren ein zuverlässiges Instrument zur Vegetationsüberwachung liefern. Es wird den Forschungs- und Entwicklungskapazitäten der Partner - TU Wien, UBA, EODC, UniMore – zugutekommen, in Bezug auf die Nutzung von C- und L-Band-Radardaten in Kombination mit Laserscanning, der Erforschung von Ökosystemen in Bezug auf Vegetation und Trockenstress, sowie der Weiterentwicklung des ACube.
