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Das Forestry Training Institute (FTI) in Bomi, Liberia, hat sich mit OPEN und dem Department of Atmospheric and Oceanic Sciences der University of Maryland zusammengetan, um ein Netzwerk von Sensoren zur Überwachung von Treibhausgasen und Wetterstationen in einem forstwirtschaftlichen Freiluftlabor in der Nähe des FTI-Campus zu installieren. Die Initiative fügt sich in die globalen Klimaherausforderungen ein, die in den UN-Zielen für nachhaltige Entwicklung festgelegt sind. Sie liefert Echtzeitdaten zu CO2- und Treibhausgasemissionen und schafft eine einzigartige Umgebung für die praktische Ausbildung zukünftiger Forstfachleute. Durch dieses lebendige Feldlabor haben die FTI-Studenten die Möglichkeit, sich Wissen anzueignen, das auf echter Umweltforschung basiert.
Das Engagement für globale Klimaschutzmaßnahmen wird durch den Einsatz von SenseCAP-Sensoren unterstrichen, die wichtige Informationen zur Unterstützung der Naturschutzforschung und der Entwicklung nachhaltiger Praktiken in den Ökosystemen des Regenwaldes liefern.
- Lösung: LoRaWAN-Technologie zur Überwachung des Klimas und der Treibhausgasemissionen in Regenwäldern für die Klimaforschung.
- Partner: das One Planet Education Network (OPEN), das Forestry Training Institute (FTI), die University of Maryland und die OPEN-Partner Helium Foundation, Ubidots und Hitechdb.
- Die verwendeten Produkte von Seeedstudio: der SenseCAP S2103 – ein Sensor, der den CO₂-Gehalt, die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit misst, die LoRaWAN-Wetterstation SenseCAP S2120, das Netzwerk-Gateway SenseCAP M1.
- Branche: Umweltforschung.
- Ort der Durchführung: Bomi, Liberia.
Technologie im Dienste des Regenwaldes
Die Wälder Liberias machen mehr als die Hälfte der verbleibenden Regenwälder Westafrikas aus. Von diesen ist Oberguinea von besonderer Bedeutung, da es eine extrem reiche Artenvielfalt beherbergt und die Kapazität hat, Millionen Tonnen Kohlenstoff zu speichern. Trotz seines Schutzgebietsstatus ist dieses einzigartige Ökosystem ernsthaft bedroht. Laut einem Bericht von Global Forest Watch hat Liberia allein im Jahr 2021 bis zu 100.000 Hektar Naturwald durch intensive Abholzung verloren.
Um die Regenwälder und die einheimische Fauna und Flora zu schützen, führen internationale Organisationen Projekte durch, bei denen moderne Technologien eingesetzt werden, um den Zustand der Ökosysteme in Echtzeit zu überwachen. Eine dieser Einrichtungen ist One Planet Education Network (OPEN) – ein Partner von Seeed Studio. Die Organisation erweitert ständig ihre Klima- und Umweltdatenbank und sammelt Informationen aus allen Ecken Afrikas und der Welt. Mit den Seeed-Sensoren erforscht OPEN Studio auch den Prozess der CO2-Bindung in kultivierten Böden auf kleinen Farmen in Kenia, Jamaika und bald auch auf Hawaii. Darüber hinaus analysiert er die Kohlenstoffbindung in Wäldern in Nigeria und der Demokratischen Republik Kongo.
Das Forestry Training Institute (FTI) ist eine führende technische Schule in Westafrika, die sich auf Forstwirtschaft und Monitoring spezialisiert hat. Durch Bildungsprogramme und Schulungen bereitet es zukünftige Förster und Forstspezialisten vor. Erhaltung der natürlichen Ressourcen – sowohl im staatlichen als auch im nichtstaatlichen Sektor. Die FTI-Verwaltung betrachtet die Wälder Liberias als eine der wichtigsten nationalen Ressourcen, die direkt und indirekt das Leben von Millionen von Menschen beeinflussen. Eines der Hauptziele des Instituts ist es daher, sie zu schützen und nachhaltig zu bewirtschaften und eine neue Generation von Forstexperten auszubilden.
FTI ist auch an zahlreichen Gemeinschaftsinitiativen zum Naturschutz beteiligt – von der Waldüberwachung über Maßnahmen zum Klimawandel bis hin zur Wiederherstellung von Ökosystemen. Durch den Einsatz modernster IoT-Technologien und Überwachungssystemen will das Institut eine Schlüsselrolle bei der Erforschung des Klimawandels spielen und neue Standards in der nachhaltigen Forstwirtschaft setzen.
Herausforderungen bei der Beschaffung von Schlüsseldaten
Zuverlässige Daten zu Kohlenstoffbeständen, Treibhausgasemissionen, Klimawandel und Geodaten sind für eine fundierte Entscheidungsfindung, die Überwachung der Waldgesundheit und den Schutz der Artenvielfalt unerlässlich. Sie sind die Grundlage für die Bemühungen um Schadensbegrenzung und nachhaltige Waldbewirtschaftung. Allerdings ist es in Liberia schwierig, genaue und zuverlässige Daten zu erhalten. Begrenzte Infrastruktur, unzureichende Finanzierung und technologische Mängel erschweren den Zugang zu wichtigen Informationen.
Darüber hinaus erschweren der schwierige Zugang zu abgelegenen Waldgebieten, die schlechte Zusammenarbeit zwischen den Institutionen, der begrenzte Datenaustausch und die mangelnde Transparenz, Probleme bei der Bewirtschaftung sowie das Fehlen historischer Aufzeichnungen und langfristiger Überwachung die Beschaffung umfassender Informationen über den Zustand der Wälder – nicht nur in Liberia, sondern auch in anderen wichtigen Regionen wie der Demokratischen Republik Kongo und Brasilien.
Angesichts dieser Herausforderungen hat die FTI beschlossen, Technologien, die eine genaue Überwachung der CO2- und Treibhausgasemissionen in den Regenwäldern ermöglichen, in ihre Bildungs- und Schulungsprogramme zu integrieren. Aufgrund der Komplexität der Ökosysteme in Bomi, ist eine gründliche Untersuchung notwendig, und dieses Projekt liefert zuverlässige Daten zur Kohlenstoffbindung. Diese Art von Informationen ist für einen effektiven Naturschutz und die Umsetzung von Strategien zur nachhaltigen Waldbewirtschaftung unerlässlich.
Lösung und Implementierung von Technologie
Um das Klima und den Gehalt an CO2 und anderen Treibhausgasen in den Regenwäldern Liberias besser überwachen zu können, arbeitet das Forestry Training Institute (FTI) eng mit seinem langjährigen Partner, dem One Planet Education Network (OPEN), zusammen. Dank des Engagements des OPEN-Teams und der Unterstützung durch die IT-Spezialisten von FTI (Muana M. Ballah, Charles Gamys und Danny T.J. Smallwood) wurde auf dem Bomi, Tubmanburg Campus ein Pilot-Sensornetzwerk gestartet. Im Rahmen der Tests wurden drei SenseCAP S2103 Sensoren zur Messung von CO2-Temperatur und Luftfeuchtigkeit sowie eine SenseCAP S2120 Wetterstation installiert.
Die gesammelten Daten werden über das Helium LoRaWAN-Netzwerk mithilfe von SenseCAP M1-Gateways an die Cloud gesendet. Das OPEN-Team und die IT-Spezialisten von FTI haben eine LoRaWAN-Netzwerkinfrastruktur eingerichtet, die über eine vom lokalen Betreiber Lonestar bereitgestellte Mobilfunkverbindung mit dem Internet verbunden ist. Die Daten vom Campus gehen dann an die Analyseplattformen Ubidots und Hitechdb, wo sie professionell analysiert werden.
Das Ziel dieses Pilotprojekts war es, ein kleines Netzwerk von Sensoren in einer der abgelegenen Regionen Liberias zu testen und damit zu beginnen, den Klimawandel in einem besonderen Ökosystem des Regenwaldes zu untersuchen. Gleichzeitig zielte die Initiative darauf ab, moderne IoT-Technologien und Datenanalysen in den FTI-Lehrplan zu integrieren, um zukünftige Überwachungs- und Umweltexperten auszubilden.
Um den Prozess der Kohlenstoffbindung in Regenwäldern besser zu verstehen, arbeitete OPEN mit einem wissenschaftlichen Team von Klimaforschungsstudenten der University of Maryland unter der Leitung von Professor Ning Zeng zusammen. Megan Brown, Studentin im letzten Studienjahr des Studiengangs Atmosphärische und Ozeanographische Wissenschaften, analysiert die vorläufigen Ergebnisse.
In den nächsten zwei Jahren werden OPEN und ein Forscherteam der University of Maryland das Wachstum einheimischer Pflanzen- und Baumarten überwachen, um deren Fähigkeit zur Kohlenstoffbindung genauer zu bestimmen. Diese Forschung wird wertvolle Informationen für zukünftige Projekte zur regenerativen Landwirtschaft und Aufforstung in Liberia und der gesamten westafrikanischen Region liefern.
Darüber hinaus erwägen Forscher an der Universität von Maryland neue Experimente mit innovativen Methoden zur dauerhaften Speicherung von Kohlenstoff in Regenwäldern. Wenn die Forschung die Wirksamkeit dieser Lösungen bestätigt, könnten sie zu einem Schlüsselelement globaler Maßnahmen zum Schutz des Klimas und zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen werden.
Warum SenseCAP-Module?
LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) ist ein drahtloses Kommunikationsprotokoll, das für die energieeffiziente Datenübertragung über große Entfernungen entwickelt wurde. Es ermöglicht die effiziente und kostengünstige Übertragung von Informationen über große Entfernungen und ist damit ideal für Projekte, die ein umfangreiches Sensornetzwerk erfordern, insbesondere in schwer zugänglichen Gebieten.
Mit Hilfe dieser Technologie hat OPEN in seinem Projekt SenseCAP LoRaWAN-Geräte eingesetzt, die sich durch einen geringen Stromverbrauch, Skalierbarkeit, Erschwinglichkeit und eine lange Batterielebensdauer auszeichnen. Dies ermöglicht die effiziente Erfassung, Übermittlung und Analyse von Regenwalddaten, so dass FTI und seine Partner Umweltveränderungen in Echtzeit überwachen, fundierte Entscheidungen treffen, den Betrieb optimieren und innovative Naturschutzlösungen umsetzen können.
George Newman, CEO von OPEN, unterstreicht:
„Seeed Studio ist ein langjähriger Partner von uns, der stets einen hervorragenden Service und Support bietet. Sie liefern Geräte, die immer den Anforderungen entsprechen, und ihre IoT-Lösungen sind nicht nur präzise und kostengünstig, sondern werden auch von einem engagierten Team unterstützt. Wir schätzen ihre Bereitschaft, in Notfällen schnell zu reagieren, unabhängig von der Zeitzone. Darüber hinaus führt Seeed Studio regelmäßig innovative Technologien ein und passt sich den Marktbedürfnissen an. Sie sind der ideale Partner, der hochwertige Produkte und zuverlässigen Support garantiert.“
Auswirkungen und Nutzen der Projektdurchführung
Bislang zeigt die Zusammenarbeit zwischen OPEN und dem Forestry Training Institute (FTI) in Liberia vielversprechende Ergebnisse. Die ersten gesammelten Daten bestätigen die Wirksamkeit der Kohlenstoffüberwachung und bilden eine solide Grundlage für weitere Forschungen. Die nächste Phase des Projekts besteht darin, Sensoren im dichten Arboretum-Wald neben dem FTI-Campus zu installieren, was eine noch genauere Analyse der Auswirkungen des Ökosystems auf die Kohlenstoffbindung ermöglichen wird.
Joel Gamys, Präsident von FTI in Bomi, hebt hervor:
„Bereits während des Pilotprogramms im Jahr 2023 lieferte unser Sensornetzwerk, das in einem abgelegenen Gebiet in Liberia getestet wurde, die ersten wertvollen Daten über CO2-Emissionen. Die Analyse durch das wissenschaftliche Team von OPEN bestätigte die Wirksamkeit dieser Technologie. Wir sind dankbar für die ersten Ergebnisse und Daten, die die eingesetzten Systeme geliefert haben, und unser besonderer Dank gilt Seeed Studio, OPEN und seinen Partnern. Wir sind sehr daran interessiert, auf diesem Projekt aufzubauen, indem wir Mittel für die Erforschung des Klimawandels aufbringen, die es uns ermöglichen werden, unser Sensornetzwerk zu erweitern und die ehrgeizigen Ziele dieser innovativen Initiative zu verfolgen.“
Das Projekt unterstützt nicht nur den Umweltschutz, sondern liefert auch zuverlässige Daten, die von Organisationen genutzt werden können, die an der Finanzierung von Maßnahmen zur CO2-Reduzierung beteiligt sind. In einer Zeit zunehmender Klimabedrohungen sind es die Entwicklungsländer wie Liberia, die an vorderster Front des Wandels stehen. Durch solche Initiativen können sie Emissionen effektiver bekämpfen und nachhaltige Praktiken in ihren Regenwäldern und landwirtschaftlichen Gebieten fördern.
Joel Gamys fasst die Ergebnisse des Projekts zusammen:
„Angesichts der Qualität der eingesetzten Technologie und der ersten positiven Ergebnisse unseres Pilotprogramms im Jahr 2023 sind wir optimistisch, was die nächsten Phasen der Forschung angeht. Wir glauben, dass wir in Zukunft noch genauere Daten zur Kohlenstoffbindung in unserem Arboretum erhalten und unser Wissen über diesen äußerst wichtigen Prozess erweitern können.“
