Användning av AI för att upptäcka granbarkborrar

Granbarkborr

Den snabbare äter den långsamma, så att lägga i en högre växel är ett måste i kampen mot granbarkborrarna. För att vinna kampen har Lantmäteriet i Finland utvecklat drönarbaserade spektrometrar. Denna modell, baserad på artificiell intelligens, använder drönarbilder för att snabbare identifiera träd som har angripits av granbarkborrar. Ju tidigare begynnande angrepp upptäcks, desto effektivare kan spridningen av skadan begränsas genom att ta bort de drabbade träden.

DEN GLOBALA UPPVÄRMNINGEN kommer att få de inhemska granbarkborrarna att växa kraftigt i antal. Skalbaggen angriper vanligtvis försvagade granar. Exempel på riskfaktorer är snö och skador till följd av torka och vindfällda träd. Vid stora populationer kan skalbaggen också attackera friska träd.

Granbarkborren, Ips Typographus L. för att vara exakt, har orsakat mycket stora skador på skogar i Centraleuropa och södra Sverige i nästan ett decennium nu. Sveriges lantbruksuniversitet, SLU, uppskattar att skadorna som orsakades av den europeiska granbarkborren fyrdubblades på 2010-talet jämfört med 2000-talet. Under 2020 och 2021 orsakade granbarkborren uppskattningsvis skador motsvarande åtta miljoner kubikmeter i Sverige.

Smart drönare med spektralkameror

En fjärrstyrd drönare är kul att leka med. Det kan också vara ett smart mätinstrument om den utrustas med kameror och artificiell intelligens. Forskningsprofessor Eija Honkavaara från Lantmäteriverket i Finland leder forskningskonsortiet ML4DRONE som finansieras av Finlands Akademi. Konsortiet utvecklar användningen av drönare för att mildra spridningen av skogsskador och särskilt av granbarkborrar som dödar granar. Forskningen, ledd av Honkavaara, undersöker hur AI kan användas för att upptäcka begynnande skador så tidigt som möjligt. Målet för en grön attack är att upptäcka hotet om ett angrepp av granbark-borre mycket tidigare än vad en indikation på det kan ses av det mänskliga ögat.

– Kameran som är ansluten till drönaren registrerar målets spektrala fingeravtryck. Ju mer sofistikerad kamerateknik som används, desto mer exakt är det spektrala fingeravtrycket. Eftersom hyperspektralkameror kan se fler våglängder, ser det också förändringarna hos träd mer exakt, förklarar Eija Honkavaara.

Spektrumavbildning mäter ljusets spektrum. I ett prisma bryts ljusets olika våglängderna annorlunda och ögat ser dem som olika färger. En studie ledd av Honkavaara fann att exakta hyperspektralkameror kan upptäcka även små förändringar i spektrumsvaret från barren redan i ett tidigt skede.

Tid är pengar i kampen mot granbarkborren

Grön, gul, röd, grå. Honkavaara visar en serie bilder av en skog i södra Finland, där bilderna har tagits av en smart drönare. Träden som ska observeras är markerade. Översiktsbilden från luften är grön. Nästa bild, tagen ungefär två veckor senare, ser redan annorlunda ut. Det gröna håller på att skifta färg till gult. Granbarkborrens angrepp är redan långt gånget.

Den gula bilden följs av en som visar rött. Ungefär fem veckor senare har det röda blivit grått. Träden har dött.

– Ju längre skadedjurens angrepp har pågått, desto mer blockeras flödet av vätskor och näringsämnen i floemet (bastbarken). Ibland tar förstörelsen till denna fas bara några veckor. Så ju tidigare populationen av granbarkborre kan spåras, desto effektivare kan skador minimeras.

Kommersialiseringen fortsätter

Fram tills helt nyligen var medlen för att spåra granbarkborren traditionella och krävde mycket arbete. Människor gick in i skogen för att inspektera granstammarna. Finns det tecken på små hål, sågspån eller läckage av kåda? Vad fångas i feromonfällorna?

– Tekniken har utvecklats snabbt bara de senaste åren. Finländarna ligger i framkant när det gäller drönarteknik i Centraleuropa. Företagen har redan börjat kommersialisera tekniken. Framtida lösningar kommer att bli mer självständiga. Det finns inte längre något behov av en mänsklig granskare. Övervakningen kan göras 365 dagar om året, 24 timmar om dygnet.


Text: Sirkka-Liisa Aaltonen