Cât de înalte sunt pădurile României, măsurate cu laserul de pe Stația Spațială

Cum măsoară un laser înălțimea unei păduri

Instrumentul GEDI al NASA a fost montat în decembrie 2018 pe Stația Spațială Internațională. Cele trei lasere ale sale trimit fiecare 242 de impulsuri pe secundă, pe opt piste aflate la 600 m una de alta. Fiecare impuls luminează pe sol un cerc de circa 25 m, iar cercurile se succed la 60 m de-a lungul pistei.

Lumina se întoarce întâi din vârfurile coroanelor, apoi din frunzișul de dedesubt și, la urmă, de pe sol. Din forma ecoului se calculează înălțimea sub care se află 98% din lumina întoarsă: înălțimea coronamentului în acel cerc (indicatorul rh98). Pe hartă, mărită aici pe Munții Tarcăului, fiecare cerc are mărimea lui reală.

Din martie 2023 până în aprilie 2024, instrumentul a fost ținut în depozit în alt loc de pe exteriorul stației, așa că vara lui 2023 lipsește. Au rămas 1.449.120 de măsurători valide în pădure deasă, din 567 de treceri ale stației peste România, în lunile de vară.

Pe pante, înălțimea citită de laser crește

Pe o pantă, ecoul solului se întinde: marginea de sus a cercului e mai sus decât cea de jos, iar o parte din diferență intră în înălțimea citită. În toată pădurea deasă, înălțimea tipică este de 20,8 m pe teren aproape plan și de 31,0 m pe pante de peste 30°. O parte din această diferență e reală, fiindcă pădurile de munte sunt mai înalte. Dar diferența rămâne și dacă se compară doar pădurile de foioase de la 600–1.000 m altitudine: 23,1 m pe teren plan, 30,2 m pe pante de peste 30°. Aceste date nu pot arăta cât din diferență ține de geometrie și cât de copaci mai înalți.

De aceea, comparațiile de înălțime din următoarele două capitole și valorile localităților se bazează doar pe cele 824.627 de măsurători de pe pante de cel mult 15°. Pe hartă, măsurătorile de pe pante mai mari apar ca puncte cenușii.

Cele mai înalte păduri măsurate sunt în Munții Tarcăului

Dacă țara se împarte în pătrate cu latura de circa 5 km și se păstrează doar pătratele cu cel puțin 30 de măsurători din cel puțin 5 treceri diferite, rămân 2.068 de pătrate. Patru dintre primele cinci, cu înălțimi tipice de 38,2–39,8 m, sunt în Munții Tarcăului, în jurul comunelor Tașca și Tarcău din Neamț; pătratul de pe locul trei este lângă Mălini, în Munții Stânișoarei, în Suceava. Toate cele cinci sunt la 890–1.130 m altitudine, măsurată pe modelul de suprafață, care include și coroanele.

Niciunul dintre aceste cinci pătrate nu se află într-un parc național, într-un parc natural sau într-un sit Natura 2000. Cea mai apropiată pădure virgină sau cvasivirgină din catalogul național este la 12–19 km de ele. În clasament intră doar pădurile de pe pante de cel mult 15°; cele de pe versanți mai abrupți rămân în afara lui.

Pădurile virgine și cvasivirgine sunt mai înalte în fiecare treaptă de altitudine, de la 400 la 1.600 m

Catalogul național al pădurilor virgine și cvasivirgine are 445 de complexe (grupuri de păduri) cu coordonate. Dacă se compară doar pădurile de foioase de pe pante de cel mult 15°, aflate în aceeași treaptă de altitudine, pădurea din interiorul complexelor e mai înaltă în fiecare treaptă: cu 4,5 până la 7,1 m, socotind fiecare măsurătoare, și și cu 2,4 până la 7,6 m, dacă fiecare complex cu cel puțin 5 măsurători contează o singură dată (10–35 de complexe pe treaptă). Dacă primul calcul se reia de 500 de ori, cu complexe alese la întâmplare, în 95% din reluări diferența rămâne peste 1,4 m în fiecare treaptă.

Catalogul publică pentru fiecare complex un punct central și o suprafață, fără contur. În calcul, fiecare complex a fost reprezentat printr-un cerc cu aceeași suprafață, centrat în punctul său, așa că marginile sunt aproximative. Pădurea de comparație provine din toată țara, iar complexele și pădurile cu care sunt comparate se află în văi diferite. Laserul măsoară înălțimea copacilor; vârsta lor nu o poate afla.

Același loc, măsurat de două ori

Uneori, două treceri la cel puțin jumătate de an distanță au nimerit același loc, cu centrele cercurilor la cel mult 10 m unul de altul. Aici intră toate pantele: pe același loc, panta e aceeași la ambele treceri. Cele 4.170 de astfel de locuri din pădure deasă arată cât de sigură este o singură măsurătoare. Acolo unde harta globală a pierderilor de pădure (Hansen) nu arată nicio pierdere, jumătate dintre perechi diferă cu cel mult 3,5 m, iar 95% se încadrează între −18,6 și +13,6 m.

În 71 de locuri, pădurea de cel puțin 15 m a coborât sub 5 m la a doua trecere. Doar 17 dintre ele apar și pe harta Hansen. Celelalte pot fi tăieri sau doborâturi de vânt pe care harta nu le-a prins, sau ecouri greșite. În niciuna dintre cele 221 de perechi măsurate la mai puțin de jumătate de an distanță înălțimea nu a scăzut astfel, dar perechile acestea sunt prea puține ca să arate cât de des un ecou greșit seamănă cu o tăiere.

Invers, în cele 123 de locuri unde Hansen arată pierdere în anii celor două treceri, laserul a găsit la a doua trecere o înălțime tipică de 23,3 m. Pierderea poate fi la câteva zeci de metri de cerc sau poate veni mai târziu în același an.

Pe hartă, punctele portocalii sunt cele 54 de scăderi care nu apar pe harta Hansen, iar cele verzi, cele 17 care apar și pe ea.