Van blockchain tot AI: hoe toekomstige technologie onze bossen al beschermt

Een van de belangrijkste onderdelen van ons leven zijn bossen, die ongeveer een derde van al het land op aarde beslaan. Ze voorzien ons van zuurstof, voeding, onderdak en brandstof. Ze helpen erosie te voorkomen en verrijken de bodem, waardoor er een rijke bovengrond ontstaat die nodig is om planten en gewassen te laten groeien en aardverschuivingen en overstromingen te voorkomen. 

Bossen spelen bovendien een belangrijke rol bij de productie van zuurstof, de opname van koolstofdioxide, klimaatregulering, de biodiversiteit van leefgebieden, medicinale hulpbronnen, het behoud van de waterkringloop, het beperken van natuurrampen, het ondersteunen van het levensonderhoud, het psychologisch welzijn en recreatieruimtes.

Desondanks blijft ontbossing – het doelbewust kappen van bebost gebied – wereldwijd een groot probleem.

Het tragische voortdurende verlies

Hoewel ontbossing door de geschiedenis heen heeft plaatsgevonden, is het tempo waarin dit in de afgelopen eeuwen heeft plaatsgevonden, sterk toegenomen. eenvoudigweg schoot omhoog. In de laatste drie eeuwen is bijvoorbeeld 1.5 miljard hectare van het bos, een gebied groter dan de VS, is vernietigd. 

Ondertussen zijn er in de afgelopen twintig jaar in totaal 76.3 miljoen hectare Wereldwijd zijn er (Mha) aan vochtig oerbos verloren gegaan. Deze is goed voor 16% van het totale verlies aan boombedekking in deze periode. 

Deze permanente kap van bebost gebied wordt gedaan door mensen, bedrijven en overheden om verschillende redenen, zoals huisvesting en het winnen van grondstoffen.

Volgens een studies van eerder dit jaar was voedselproductie de belangrijkste oorzaak van ontbossing. Bij het analyseren van de factoren die ontbossing in 40 tropische en subtropische landen aanjagen door de lenzen van productie/aanbod, handel/distributie en consumptie/vraag, ontdekten de onderzoekers dat tussen 2000 en 2018 ongeveer 90% van de wereldwijde veranderingen in bosbedekking te wijten was aan uitbreiding van landbouw (gewassen en weilanden).

Naast landbouw, verstedelijking en natuurlijke en door de mens veroorzaakte bosbranden spelen een belangrijke rol bij het verlies van bossen. Terwijl we doorgaan met het vernietigen van onze bossen, wijst onderzoek er tegelijkertijd op dat deze bossen, zoals de Amazone, die een koolstofput, verschuiven nu naar een netto koolstofbron. Dit betekent dat ze meer CO2 uitstoten dan ze absorberen, wat de dringende noodzaak aangeeft om onze resterende bossen te beschermen.

Het grootste regenwoud ter wereld staat eigenlijk onder grote druk door ontbossing en klimaatverandering. Een recente studies Geschat wordt dat tegen 2050 10% tot 47% van de Amazonebossen te maken zal krijgen met “versterkende verstoringen die onverwachte ecosysteemtransities kunnen veroorzaken en mogelijk de regionale klimaatverandering kunnen verergeren.”

Al het bosverlies dat we zien, veroorzaakt door intensieve menselijke activiteit en klimaatverandering, vormt een bedreiging voor de biodiversiteit, natuurlijke hulpbronnen en onze kwaliteit van leven.

Het effect van ontbossing is nog niet eens volledig geanalyseerd nog niet. Onlangs ontdekte het onderzoek van de Universiteit van Otago dat de inheemse steenvliegen van Nieuw-Zeeland hun 'waarschuwingskleuren' hebben veranderd als reactie op ontbossing. Deze en dat is nog niet alles; uit een onderzoek van MIT blijkt dat 10% van de door de mens veroorzaakte kwikuitstoot in de atmosfeer elk jaar het gevolg is van wereldwijde ontbossing.

Wetenschappers hebben zich over het algemeen gericht op het bestuderen van ontbossing als bron van wereldwijde CO2-uitstoot, waarbij kwik verwaarloosd worden. Terwijl planten kwik uit de atmosfeer opnemen op dezelfde manier als CO2, doet het chemische element dat niet. werkelijk hebben een essentiële biologische functie voor planten, dus het voor slechts wordt door de bodem opgenomen. 

Nu hebben onderzoekers ontdekt dat 200 ton kwik wordt uitgezonden in de atmosfeer terechtkomt als gevolg van ontbossing. In tropische en subtropische landen is dit zelfs nog hoger.

Om de bossen te helpen beschermen, zijn onderzoekers van de Technische Universiteit van Kaunas (KTU), de Vytautas Magnus Universiteit in Litouwen en de Linnaeus Universiteit in Zweden bij elkaar gekomen om Bos 4.0, een intelligent model voor bosgegevensverwerking dat geavanceerde technologieën zoals big data, AI, Internet of Things (IoT) en blockchain integreert. 

Dit systeem biedt een transparanter bosbeheermodel en maakt realtime monitoring van de toestand van het bos en duurzame boekhouding van hulpbronnen mogelijk.

“Stel je voor dat je een tafel koopt en precies weet uit welk bos en welke boom deze afkomstig is. Deze is precies het resultaat van het voorgestelde model voor bosdatabeheer.”

– Rytis Maskeliūnas, een professor aan de KTU die heeft geholpen bij de ontwikkeling van Forest 4.0

Vooral blockchain en IoT spelen een cruciale rol in Bos 4.0 en bieden een transformerend potentieel voor beheer en behoud. 

De blockchain werd volgens het artikel gebruikt voor de veilige opslag van certificerings- en traceerbaarheidsgegevens. Hoewel blockchaintechnologie transparantie en integriteit in bosbeheer bevordert, helpen realtimegegevens van sensoren, drones en monitoringsystemen bij het nemen van beslissingen in brandbeheer, duurzame oogst en monitoring van wilde dieren.

Een gelaagde aanpak van bosbeheer 

Technologische innovaties hebben een enorme impact gehad op alle aspecten van ons leven, dus ze zouden ook gebruikt moeten worden om onze bossen te beschermen, het slimme beheer ervan te verbeteren en zorg te dragen voor de toekomst van de natuur.

De bosbouwsector staat voor talloze uitdagingen met betrekking tot het niveau van digitale volwassenheid, gebrek aan digitale competentie, problemen met veranderingen in de toelevering en de behoefte aan service-innovatie en de adoptie van AI-methoden. En het integreren van digitale technologieën in bosbouwactiviteiten kan helpen deze uitdagingen aan te pakken.

Vooruitgang in technologie, met name georuimtelijke en data-analyse, hebben al geholpen bij het monitoren van ontbossing. Ze maken het mogelijk om veranderingen in de bosbedekking in grote gebieden met grote precisie te detecteren en erop te reageren. 

Multispectrale en hyperspectrale satellieten maken bijvoorbeeld remote sensing mogelijk, terwijl LiDAR 3D-gegevens over bosstructuur levert en SAR door wolken heen dringt voor consistente monitoring in tropische gebieden. Drones zijn een andere nieuwste technologie die wordt gebruikt voor beelden met een hoge resolutie voor specifieke gebieden. 

Dan is er nog machine learning, wat een grote hulp is geweest bij het automatiseren van de verwerking van omvangrijke beelden en data. Ze gebruiken algoritmes om ontbossingspatronen te identificeren met een nauwkeurigheid die verder gaat dan 90%. 

A studies uitgevoerd door onderzoekers van Universiti Kebangsaan Malaysia, Universiti Teknologi MARA en Rabdan Academy maakten gebruik van deep learning-architecturen, zoals FCN, SegNet, DeepLabV3, U-Net en ResNet en ontdekten dat deze effectief zijn in het detecteren van ontbossing, zelfs in complexe en onregelmatig gevormde bosgebieden. De onderzoekers merkten op:

“Gezien de toenemende zorgen over het milieu is het van groot belang dat we het potentieel van geavanceerde technologieën benutten om de effecten van ontbossing tegen te gaan.”  

Om een ​​'slim bos' te creëren, hebben wetenschappers nu Forest 4.0 gecreëerd. Voor het slimme en duurzame bosbeheersysteem was een gelaagde aanpak nodig. 

De eerste laag is die van gegevensverzameling en -beheer, die mooi spreekt voor zich. Deze laag is verantwoordelijk voor het verzamelen en verwerken van gegevens uit verschillende bronnen, zoals draadloze sensorennetwerken, remote sensing en in-situ monitoringsystemen.

Draadloze sensorennetwerken bestaan ​​uit verschillende IoT-apparaten die factoren als temperatuur, boomsap en bodemvochtigheid meten. Deze zijn allemaal met elkaar verbonden via gegevensoverdracht. Niemand hoeft dus zelf het bos in te gaan om handmatig alle metingen te doen.

Het systeem beschikt ook over een IoT-oplossing met sensoren die lijken op vogelhuisjes en zijn geïnstalleerd in bomen.

“Deze apparaten sturen gegevens naar een centraal systeem, waar ze worden geanalyseerd met behulp van AI-algoritmen binnen de data-analyselaag.”

– Egidijus Kazanavičius, hoogleraar aan het KTU Centrum voor Real-Time Computersystemen, die de hardware ontwikkelde

De Data Analytics-laag maakt dus gebruik van big data-analyses om inzichten te verkrijgen uit de gegevens die werd verzameld in de eerste laag. Door gebruik te maken van machine learning en predictive analytics, biedt deze laag ondersteuning bij het nemen van beslissingen.

In de Monitoring- en Beoordelingslaag worden alle bevindingen van de data-analyse weergegeven Worden gezet om te gebruiken om de gezondheid van bossen, biodiversiteit, koolstofvastlegging en ecosysteemdiensten te monitoren en onderzoeken. Het visualiseren en analyseren van resultaten kan ook helpen bij het nemen van beslissingen.

De informatie uit al deze beoordelingen is belangrijk voor de volgende fase, de bosbeheerlaag, waar de uitkomsten helpen bij monitoring, herbebossing en behoud.

De technologische infrastructuurlaag biedt de onderliggende technologische infrastructuur ter ondersteuning van de andere niveaus van de architectuur, zoals de blockchain, draadloze sensornetwerken en het internet der dingen.

Klik hier voor meer informatie over door hitte activeerbare biomimetische hydrogels die kunnen helpen beschermen tegen bosbranden.

Nieuwe technologie zorgt voor revolutie in bosbeheer

Wanneer alle verzamelde gegevens over de omgevingsomstandigheden Worden gezet Voor gebruik in de echte wereld kan het IoT-systeem de gezondheid van het bos evalueren, brandrisico's bewaken en zelfs bescherming bieden tegen plagen, ziekten of illegale activiteiten.

De betreffende gegevens wijzen op de luchtkwaliteit, de vochtigheid en de temperatuur, die worden gevangen door sensoren, maar een slim monitoringsysteem is meer dan alleen deze sensoren. 

Bijvoorbeeld camera's die zijn al geïnstalleerd in het bos kan ook worden gebruiktMaskeliūnas legde uit dat door toegang te krijgen tot camerabeelden en te kijken naar zaken als bruine naalden, het IoT de impact van insecten op bomen zou kunnen ontdekken, vlekken op bladeren zou kunnen gebruiken om ziekten te identificeren en illegale houtkap zou kunnen onthullen door geluiden te versleutelen.

Het gebruik van nieuwe technologieën in het Forest 4.0-model kan de efficiëntie, winstgevendheid en duurzaamheid van bosbouwbedrijven verder verbeteren. Daarnaast kunnen ze het gebruik van hulpbronnen optimaliseren en afval verminderen. 

Deze is niet alles; het systeem biedt ook supply chain traceerbaarheidsbeheer dankzij tot het gebruik van gedecentraliseerde digitale grootboektechnologie, d.w.z. blockchain, die onveranderlijke gegevens van records biedt die iedereen kan verifiëren, waardoor transparantie en gegevensintegriteit worden gegarandeerd.

Met behulp van blockchain maakt het systeem het mogelijk om processen in alle stadia te monitoren, van het bos tot de zagerij en zelfs het eindproduct.

“De technologie werkt zonder autoriteit en biedt een transparant, veilig en onveranderlijk verslag van alles wat er met het bos en de productie ervan gebeurt, waardoor illegale houtkap wordt verminderd en duurzame praktijken worden gegarandeerd.”

– De professor van KTU Faculteit Informatica (IF)

Door technologieën als intelligente machines, digitale onderzoeksinstrumenten en radiofrequentie-identificatie (RFID) in de houtvoorzieningsketen te integreren, werd de efficiëntie en veiligheid verder verbeterd door gegevens te verstrekken om beter te begrijpen de impact van managementbeslissingen op de houtkwaliteit, bosgezondheid en andere factoren. De onderzoekers merkten op dat het gebruik van digitale technologieën kan helpen bij kostenbesparingen door samenwerking en informatie-uitwisseling te versterken.

Hoewel het model veelbelovend is door het bieden van talrijke voordelen bij het verbeteren van bosbeheer en monitoring op grote schaal, worden de onderzoekers geconfronteerd met uitdagingen bij de implementatie ervan. Deze problemen die bijdragen aan de langzame, wijdverspreide acceptatie van digitale technologie in bosbeheer omvatten een gebrek aan standaarden, interoperabiliteit, hoge initiële investeringen en de trage benadering van innovatie door de sector. Volgens Prof. Maskeliūnas:

“Er wordt aangenomen dat het beter is om te kiezen voor dure en complexe oplossingen, terwijl kleinere en goedkopere sensoren zijn gegeven minder aandacht. We moeten blij zijn dat een oplossing van een paar honderd euro zelf gegevens kan verzamelen en versturen.”

Naast belemmeringen op het gebied van wetgeving en bestuur, leidt ook de terughoudendheid van belanghebbenden met betrekking tot mogelijke blootstelling van gegevens tot zorgen over het vertrouwen in en de privacy bij het gebruik van digitale technologie. 

Technologieën als blockchain brengen ook complexiteit met zich mee, hoewel de groeiende acceptatie van cryptovaluta en de succesvolle ontwikkeling van fintech helpen om de obstakels te overwinnen en het gebruik ervan te stimuleren.

Digitale technologie wint echter steeds meer aan belang in het Europese bosbeheer, waar het is gebruikt om de uitdagingen van duurzame praktijken aan te pakken.

In landen als Duitsland worden deze oplossingen al geaccepteerd. Dit toont aan dat het Forest 4.0-model de potentie heeft om een ​​wereldwijde standaard te worden en verantwoord en duurzaam bosbeheer te bevorderen.

Voor een effectieve implementatie van het systeem merkten de auteurs op dat er behoefte is aan gezamenlijke inspanningen van de overheid, de commerciële sector, het maatschappelijk middenveld en academische instellingen om de uitdagingen te overwinnen. Het duidelijk definiëren van de rollen en verplichtingen van de betrokken partijen zal ondertussen helpen de voordelen te maximaliseren. 

De wetenschappers noemden het gebruik van innovatieve digitale technologie in bosbeheer “een unieke kans” om de transparantie, efficiëntie en duurzaamheid van de sector te verbeteren. Ze benadrukten de noodzaak voor beleidsmakers en praktijkmensen om samen te werken om “te profiteren van deze innovaties ten behoeve van bossen en de samenleving.”

Wat Bos 4.0 betreft, noemde Maskeliūnas het “de vierde industriële revolutie in de bosbouw, met als doel een niet-brandbaar, weelderig bos vol dieren.” 

Bedrijven die helpen met bospreventie

Laten we nu eens kijken naar een paar bedrijven die deze technologieën ontwikkelen en leveren. wordt gebruikt in bosbescherming.

1. Trimble Inc. (TRMB -0.69%)

Dit technologiebedrijf is gespecialiseerd in georuimtelijke technologieën, waaronder GPS, GIS en hulpmiddelen voor remote sensing die worden gebruikt in milieumonitoring en bosbeheer. Trimble's kerntechnologieën op het gebied van positionering, modellering, connectiviteit en data-analyse zorgen voor verbeterde productiviteit, kwaliteit, veiligheid, transparantie en duurzaamheid.

Met een marktkapitalisatie van $ 17.82 miljard worden TRMB-aandelen momenteel verhandeld voor $ 72.97, een stijging van 37.16% YTD. Het heeft een EPS (TTM) van 5.99 en een P/E (TTM) van 12.18. Voor Q3 2024 rapporteerde het bedrijf een omzet van $ 875.8 miljoen, wat een daling van 9% was op jaarbasis, terwijl de jaarlijkse terugkerende omzet $ 2.19 miljard was, een stijging van 13% Y0Y. 

2. Van Palantir Technologies Inc. (PLTR -1.05%)

Palantir staat bekend om zijn big data-analyseplatforms zoals Foundry en integreert datasets voor milieumonitoring en duurzaamheidsprojecten. Het biedt bovendien Edge AI die kan worden ingezet op ruimtevaartuigen om entiteiten of gebieden te detecteren en hun veranderingen in de loop van de tijd te meten. 

Met een marktkapitalisatie van $ 152.74 miljard worden PLTR-aandelen momenteel verhandeld voor $ 67.63, een stijging van 290.68% YTD. Het heeft een EPS (TTM) van 0.20 en een P/E (TTM) van 339.30. Voor 3Q 24 rapporteerde het bedrijf een omzet van $ 725.5 miljoen en een netto-inkomen van $ 143.5 miljoen, wat een stijging was van 30% en 101%, respectievelijk, van hetzelfde kwartaal vorig jaar. Palantir's winstmarge voor het kwartaal was ondertussen 20%.

3. Honeywell International Inc. (HON -1.31%)

Honeywell bouwt automatiserings-, energie- en duurzame oplossingen en zijn IoT-enabled sensoren en systemen kunnen worden gebruikt voor milieumonitoring en -beheer. Onlangs breidde het zijn partnerschap met Qualcomm uit om verbeterde gegevensverzameling en -analyse mogelijk te maken.

Met een marktkapitalisatie van $ 151.46 miljard worden HON-aandelen momenteel verhandeld voor $ 233.10, een stijging van 11.07% YTD. Het heeft een EPS (TTM) van 8.66 en een P/E (TTM) van 26.90, terwijl het een dividendrendement heeft van 1.94%. Voor 3Q 24 rapporteerde het bedrijf een omzet van $ 9.7 miljard, een stijging van 6%, terwijl de operationele marge 19.1% was en de segmentmarge 23.6%. De vrije kasstroom aan het einde van het kwartaal was $ 1.7 miljard. Gedurende deze periode deed Honeywell ook twee overnames, één met betrekking tot CAES Systems voor $ 1.9 miljard en de andere was de LNG-business van Air Products voor $ 1.8 miljard.

Conclusie

Ontbossing is duidelijk een groot probleem dat elk jaar groter wordt. Hierdoor is het dringend noodzakelijk dat consumenten, bedrijven en de overheid de handen ineenslaan en samenwerken om effectieve oplossingen te vinden. 

Uitgebreid herbebossen van bossen, waarbij de boombedekking van ontboste gebieden wordt hersteld, blijkt de meest haalbare manier om gigaton koolstof te verwijderen en de op de natuur gebaseerde duurzame ontwikkelingsdoelen te halen. Om dit op grote schaal te bereiken, zijn echter kosteneffectieve methoden nodig. 

Geavanceerde technologieën, zoals AI, IoT, big data en blockchain, bieden nu ook effectieve manieren voor nauwkeurige monitoring, efficiënt resource management en verbeterde transparantie in bosbouwpraktijken. Dus door deze ontwikkelingen te gebruiken naast herbebossingsinspanningen, kunnen we ontbossing effectief bestrijden en een toekomst creëren waarin onze bossen niet alleen beschermd zijn, maar ook floreren!

Klik hier voor een lijst met 5 technologieën waarin u het beste kunt investeren, met een angstaanjagend potentieel.