DeepMind تطلق خريطة ForTy: 6 أنواع من الغابات بدقة 10 أمتار

نشرت Google DeepMind وGoogle Research، بالتعاون مع معهد الموارد العالمية (WRI) والمعهد الدولي لتحليل النظم التطبيقية (IIASA)، خريطة Forest Typology 2020 أو ForTy. وهي خريطة عالمية تقسّم سطح اليابسة إلى قطع بمساحة 10×10 أمتار، وتنسب كل قطعة إلى واحدة من ست فئات للغابات واستخدامات الأراضي. يحدّد النموذج نوع الغابة بشكل صحيح في 90% من الحالات، ويميّز الغابة من غير الغابة في 95%. وجرى الاختبار على أكثر من 9000 نقطة عشوائية. وترافق الخريطة سلسلة زمنية أولية للفترة 2017–2025، لا تبيّن أين اختفت الغابة فحسب، بل ما الذي حلّ محلها أيضًا.

لماذا يبدو كل شيء أخضر للقمر الصناعي

تجيب خرائط الغطاء الحرجي المعتادة عن سؤال واحد: هل توجد أشجار في البكسل أم لا. وهذا لا يكفي للمناخ والتنوع الحيوي. فالغابة الأولية التي لم تُقطع قط تختزن كربونًا وأنواعًا حية أكثر بكثير من مزرعة الزراعة الأحادية التي تُقطع كل عشر إلى عشرين سنة. أما من الأعلى فيندمج ذلك كله في بقعة خضراء واحدة.

وهذه مشكلة عملية للجهات التنظيمية. فلائحة الاتحاد الأوروبي الخاصة بالمنتجات الخالية من إزالة الغابات (EUDR) تحظر استيراد البن أو الكاكاو أو زيت النخيل من أراضٍ كانت غابة في عام 2020 ثم تحولت إلى أراضٍ زراعية. وتكون المتطلبات أشد بالنسبة للأخشاب: إذ لا يجوز تحويل الغابات الأولية أو الغابات المتجددة طبيعيًا إلى مزارع. وتحتاج الشركات والجهات الرقابية إلى معرفة نوع الغابة وما نما بعد القطع، لا مجرد وجود الأشجار. وكانت الجهات الشريكة نفسها قد أصدرت قبل عام Natural Forests of the World 2020 التي تقدّم إجابة ثنائية: «غابة طبيعية أم لا». وتخطو ForTy الخطوة التالية، فتصف نوع الغابة الذي أمامنا بالتحديد.

ست فئات و1,7 مليون نقطة موسومة

بُنيت الفئات على تعريفات منظمة الأغذية والزراعة (فاو) التابعة للأمم المتحدة: الغابة الأولية، والغابة المتجددة طبيعيًا، والغابة المزروعة (planted forest)، والغابة الاستثمارية (المزارع الحرجية)، والمحاصيل الشجرية والحراجة الزراعية (النخيل والمطاط والكاكاو والفاكهة)، و«الأراضي الأخرى» التي تتراوح من المروج والأراضي المحروثة إلى المدن والمياه.

وتكمن الصعوبة في أن بعض الفئات يتحدد باستخدام الأرض لا بمظهرها. ولتعليم النموذج هذا الفارق، جمع الفريق نحو 1,7 مليون نقطة موسومة من مسوحات الخبراء ومجموعات البيانات الوطنية والإقليمية، ومن عمليات تحقق موجّهة في المواضع التي أخطأ فيها النموذج. والبنية مخصصة ومهيّأة لبيانات الاستشعار عن بُعد. والمدخل الرئيسي هو تضمينات AlphaEarth Foundations، أي ملخصات مضغوطة لملاحظات الأقمار الصناعية على مدى سنوات لكل بكسل بدقة 10 أمتار. ومن خلالها يلتقط النموذج نمط الزراعة ودورات النمو وإيقاع القطع.

أبرز معايير الإصدار:

• الدقة المكانية: 10 أمتار، بتغطية عالمية؛
• ست فئات مبنية على تعريفات فاو؛
• عينة التدريب: نحو 1,7 مليون موقع موسوم؛
• التحقق: أكثر من 9000 نقطة عشوائية، مع خبيرين لكل نقطة؛
• دقة نوع الغابة: 90%، والتمييز بين الغابة وغير الغابة: 95%؛
• السلسلة الزمنية: سنويًا من 2017 إلى 2025؛
• الوصول: عبر Google Earth Engine بترخيص مفتوح.

احتمالات بدل «نعم أو لا»

لا تُصدر ForTy تصنيفًا قاطعًا. فالنموذج يقدّم لكل فئة احتمالًا، ويختار المستخدم العتبة بنفسه. ويمكن للشركة التي تقيّم المخاطر وفق EUDR أن تقبل البكسلات ذات الثقة العالية جدًا فقط، تفاديًا لمطالبات الجهة التنظيمية. أما الباحث الذي يقدّر المساحة الإجمالية للغابات فسيأخذ طيف الاحتمالات كاملًا ويحصل على صورة أشمل.

وتسدّ السلسلة الزمنية ثغرة أخرى. فعندما تُقطع غابة طبيعية وتُزرع مكانها مزرعة، تعود الأرض سريعًا إلى الاخضرار، ولا ترصد خرائط الغطاء القياسية هذا التغيير. أما ForTy فترصد هذا الاستبدال والعمليات المعاكسة أيضًا، مثل نمو الغطاء النباتي على الأراضي المهجورة. ولا تزال السلسلة في مرحلة الإصدار الأولي: وتَعِد Google بتحسينها مع الشركاء والمستخدمين.

لمن تفيد عمليًا

المستخدمون الأوائل واضحون: الشركات التي لديها سلاسل توريد إلى الاتحاد الأوروبي وتحتاج إلى إثبات منشأ المواد الخام، والجهات التنظيمية نفسها. وتتطابق الخريطة الأساسية لعام 2020 مع تاريخ القطع الفاصل في EUDR، ولذلك يمكن استخدامها نقطة مرجعية، بينما تُظهر السلسلة حتى عام 2025 ما حدث للقطعة لاحقًا. وستساعد الخريطة المنظمات البيئية وصناديق الاستثمار في الغابات على فهم أين تنجح الحماية وأين تتحول الغابة الطبيعية إلى مزرعة. وسيستفيد الباحثون من الطبقات الاحتمالية في تقدير المساحات.

يمكن تنزيل البيانات أو ربطها مباشرة في Earth Engine، ويتوفر أيضًا تطبيق تفاعلي للعرض بدقة 10 أمتار. وبالنسبة إلى Google، فهذا عنصر جديد في سلسلة Earth AI ومبادرة AI for Nature، التي تضم بالفعل خرائط محركات فقدان الغابات، وتوقعات مخاطر إزالة الغابات، ونماذج انتشار الأنواع. وتُظهر ForTy كيف يتحول نموذج أساسي لرصد الأرض إلى أداة للشهادات والامتثال.