Fra blokkjedeteknologi til AI: Hvordan fremtidig teknologi allerede beskytter skogene våre

En av de viktigste delene av livene våre er skoger, som dekker omtrent en tredjedel av all land på jorden. De gir oss oksygen, næring, ly og brensel. De bidrar til å forhindre erosjon og beriker jorden, og produserer rik overjord som er nødvendig for å dyrke planter og avlinger og forhindre jordskred og flom. 

Skoger spiller også en viktig rolle i oksygenproduksjon, opptak av karbondioksid, klimaregulering, habitat for biologisk mangfold, medisinske ressurser, opprettholdelse av vannkretsløpet, demping av naturkatastrofer, støtte til levebrød, psykisk velvære og rekreasjonsområder.

Til tross for dette fortsetter avskoging – den målrettede ryddingen av skogsområder – å være et betydelig problem på verdensbasis.

Den tragiske pågående tapet

Mens avskoging har skjedd gjennom historien, har hastigheten den har skjedd i de siste århundrene rett og slett skutt i været. For eksempel, i de siste tre århundrene, 1,5 milliarder hektar skog, som er et område større enn USA, har blitt ødelagt. 

I mellomtiden, i de siste tjue årene, har totalt 76,3 millioner hektar (Mha) av fuktig primærskog gått tapt globalt. Dette utgjør 16 % av det totale tapet av tredekke i denne perioden. 

Denne permanente ryddingen av skogsområder utføres av mennesker, selskaper og myndigheter av ulike grunner, som boligbygging og ressursutvinning.

Ifølge en studie fra tidligere i år, var matproduksjon den ledende driveren for avskoging. Ved å analysere faktorene som driver avskoging i 40 tropiske og subtropiske land gjennom perspektivene produksjon/tilførsel, handel/distribusjon og forbruk/etterspørsel, fant forskerne at mellom 2000 og 2018, var omtrent 90 % av de globale endringene i skogdekke på grunn av landbruk (avling og beite) ekspansjon.

I tillegg til jordbruk, urbanisering, og naturlige og menneskeskapte skogbranner spiller en betydelig rolle i skogtap. Mens vi fortsetter å ødelegge skogene våre, viser forskning samtidig at disse skogene, som Amazonas, som har vært et karbonvask, nå skifter til en netto karbonkilde. Dette betyr at de slipper ut mer CO₂ enn de absorberer, noe som indikerer et presserende behov for å beskytte de gjenværende skogene våre.

Verdens største regnskog har faktisk vært under stort press fra avskoging og klimaendringer. En nylig studie anslo at innen 2050 vil 10 % til 47 % av Amazonas-skogene møte «samlet forstyrrelser som kan utløse uventede økosystemoverganger og potensielt forverre regional klimaendring».

Allt skogtap vi har sett, drevet av intens menneskelig aktivitet og klimaendringer, truer biologisk mangfold, naturressurser og vår livskvalitet.

Effekten av avskoging har ikke engang blitt fullstendig analysert ennå. Nylig fant forskning ved University of Otago at som respons på avskoging har New Zealands innfødte steinfluer endret sine «advarsels»farger. Dette er ikke alt; en MIT-studie fant at 10 % av menneskeskapte kvikksølvutslipp i atmosfæren hvert år er et resultat av global avskoging.

Forskere har generelt fokusert på å studere avskoging som en kilde til globale CO₂-utslipp, med kvikksølv som blir oversett. Mens planter tar opp kvikksølv fra atmosfæren på samme måte som de gjør med CO₂, har det kjemiske elementet ikke egentlig en essensiell biologisk funksjon for planter, så det bare absorberes av jorden. 

Nå har forskere funnet at 200 tonn kvikksølv slippes ut i atmosfæren som et resultat av avskoging, noe som er enda høyere i tropiske og subtropiske land.

Så, for å hjelpe med å beskytte skoger, samlet forskere fra Kaunas University of Technology (KTU), Vytautas Magnus University i Litauen, og Linnaeus University i Sverige seg for å utvikle Forest 4.0, en intelligent skogdatabehandlingsmodell som inkorporerer avansert teknologi som big data, AI, Internet of Things (IoT) og blokkjedeteknologi. 

Dette systemet gir en mer transparent skogforvaltningsmodell og tillater sanntidsovervåking av skogforhold og bærekraftig ressursregnskap.

“Forestill deg å kjøpe et bord og vite nøyaktig fra hvilken skog og tre det stammer. Dette er akkurat resultatet av den foreslåtte skogdatastyringsmodellen.”

– Rytis Maskeliūnas, en professor ved KTU som hjalp med å utvikle Forest 4.0

Blokkjede og IoT, spesielt, spiller en avgjørende rolle i Forest 4.0, og tilbyr transformativt potensial for forvaltning og bevaring. 

Blokkjeden, ifølge papiret, ble brukt for sikker lagring av sertifiserings- og sporbarhetsdata. Mens blokkjede-teknologi fremmer transparens og integritet i skogforvaltning, hjelper sanntidsdata fra sensorer, droner og overvåkingssystemer med å ta beslutninger innen brannforvaltning, bærekraftig høsting og dyrelivsovervåkning.

En lagdelt tilnærming til skogforvaltning 

Teknologiske innovasjoner har hatt en enorm innvirkning på alle områder av livene våre, så bør de også brukes for å beskytte skogene våre, forbedre deres smarte forvaltning, og ta vare på naturens fremtid.

Skogsektoren står overfor mange utfordringer knyttet til nivået av digital modenhet, mangel på digital kompetanse, forsyningskjedeproblemer, og behovet for tjenesteinnovasjon og adopsjon av AI-metoder. Å integrere digitale teknologier i skogoperasjoner kan bidra til å løse disse utfordringene.

Fremskritt innen teknologi, spesielt geospatiale og dataanalyse, har allerede hjulpet med overvåking av avskoging. De gjør det mulig å oppdage og reagere på endringer i skogdekke over store områder med høy presisjon. 

For eksempel tillater multispektrale og hyperspektrale satellitter fjernmåling, mens LiDAR gir 3D-data om skogstruktur og SAR trenger gjennom skydekke for konsistent overvåking i tropiske regioner. Droner er en annen ny teknologi som brukes for høyoppløselige bilder av målrettede områder. 

Deretter er maskinlæring, som har vært til stor hjelp i automatisering av behandling av store mengder bilder og data. De bruker algoritmer for å identifisere avskogingsmønstre med en nøyaktighet som overstiger 90 %. 

En studie utført av forskere fra Universiti Kebangsaan Malaysia, Universiti Teknologi MARA, og Rabdan Academy benyttet dype læringsarkitekturer, som FCN, SegNet, DeepLabV3, U-Net og ResNet, og fant dem effektive i å oppdage avskoging selv i komplekse og uregelmessig formede skogsområder. Forskerne bemerket:

“I møte med økende miljøbekymringer er det avgjørende at vi utnytter potensialet i banebrytende teknologier for å motvirke effektene av avskoging.”  

Nå, med mål om å skape en ‘smart skog’, har forskere laget Forest 4.0. For sitt smarte og bærekraftige skogforvaltningssystem, tok det faktisk en lagdelt tilnærming. 

Det første laget er datainnsamling og -håndtering, som er ganske selvforklarende. Dette laget er ansvarlig for å samle inn og håndtere data fra ulike kilder, som trådløse sensornettverk, fjernmåling og in-situ overvåkingssystemer.

Trådløse sensornettverk inkluderer ulike IoT-enheter som måler faktorer som temperatur, tre-sap og jordfuktighet, som alle er koblet sammen via datatransmisjon; på den måten trenger ingen å faktisk gå inn i skogen og manuelt ta alle målingene.

Systemet har også en IoT-løsning med sensorer som ser ut som fuglehuset og er installert i trær.

“Disse enhetene sender data til et sentralt system, hvor de analyseres ved hjelp av AI-algoritmer i dataanalyselaget.”

– Egidijus Kazanavičius, en professor ved KTU Centre of Real-Time Computer Systems, som utviklet maskinvaren

Dermed bruker Dataanalyse-laget big data-analyse for å hente innsikt fra dataene som ble samlet inn i det første laget. Ved å bruke maskinlæring og prediktiv analyse, gir dette laget beslutningsstøtte.

I Overvåkings- og vurderingslaget blir alle funn fra dataanalysen brukt for å overvåke og undersøke helsen til skoger, biologisk mangfold, karbonlagring og økosystemtjenester. Visualisering og analyse av resultater kan også hjelpe i beslutningsprosesser.

Informasjonen fra all denne vurderingen er viktig for neste fase, Skogforvaltningslaget, hvor resultatene hjelper med overvåking, gjenplanting og bevaring.

Den teknologiske infrastruktur-laget gir imidlertid den underliggende teknologiske infrastrukturen som støtter de andre nivåene i arkitekturen, som blokkjeden, trådløse sensornettverk og Internet of Things.

Klikk her for å lære om varmeaktiverbare biomimetiske hydrogel som kan bidra til å beskytte mot skogbranner.

Ny teknologi som revolusjonerer skogforvaltning

Når alle data samlet om miljøforhold brukes i den virkelige verden, kan IoT-systemet evaluere skoghelse, overvåke brannrisiko, og til og med tilby beskyttelse mot skadedyr, sykdommer eller ulovlige aktiviteter.

Dataene i spørsmålet viser til luftkvalitet, fuktighet og temperatur, som fangstes av sensorer, men et smart overvåkingssystem er mer enn bare disse sensorene. 

For eksempel kan kameraer som allerede er installert i skogen også brukes. Maskeliūnas forklarte at ved å få tilgang til kamerabilder og se på ting som brunende nåler, kunne IoT oppdage påvirkningen av insekter på trær, bruke flekker på blader for å identifisere sykdom og avdekke ulovlig hogst ved å kryptere lyder.

Bruken av ny teknologi i Forest 4.0-modellen kan ytterligere bidra til å forbedre effektiviteten, lønnsomheten og bærekraften i skogvirksomheter, i tillegg til å optimalisere ressursbruk og redusere avfall. 

Dette er ikke alt; systemet gir også sporebarhet i forsyningskjeden takket være bruken av desentralisert digital hovedboksteknologi, dvs. blokkjede, som gir uforanderlige data av poster for alle å verifisere, og dermed sikrer transparens og dataintegritet.

Med hjelp av blokkjede gjør systemet det mulig å overvåke prosesser på alle stadier, fra skogen til sagbruket og til og med det endelige produktet.

“Teknologien fungerer uten myndighetene og gir en transparent, sikker og uforanderlig registrering av alt som skjer med skogen og dens produksjon, reduserer ulovlig hogst og sikrer bærekraftige praksiser.”

– Professoren ved KTU Faculty of Informatics (IF)

Inkorporering av teknologier som intelligente maskiner, digitale undersøkelsesverktøy og Radiofrekvensidentifikasjon (RFID) i tømmerforsyningskjeden forbedret ytterligere effektivitet og sikkerhet ved å gi data for bedre forståelse av hvordan ledelsesbeslutninger påvirker tømmerkvalitet, skoghelse og andre faktorer. Forskerne bemerket at bruk av digitale teknologier kan bidra til kostnadsbesparelser ved å styrke samarbeid og informasjonsutveksling.

Selv om modellen har potensial ved å tilby mange fordeler i forbedring av skogressursforvaltning og overvåking i stor skala, møter forskerne utfordringer med implementeringen. Disse problemene som bidrar til den langsomme utbredte adopsjonen av digital teknologi i skogforvaltning inkluderer mangel på standarder, interoperabilitet, høye innledende investeringer, og sektorens trege tilnærming til innovasjon. Ifølge Prof. Maskeliūnas:

“Det antas at det er bedre å velge dyre og komplekse løsninger, mens mindre og billigere sensorer får mindre oppmerksomhet. Vi bør være glade for at en løsning som koster noen hundre euro kan samle inn og sende data på egen hånd.”

I tillegg til lovgivnings- og styringshindringer, fører nøling blant interessenter på grunn av potensiell datalekkasjepåvirkning til ytterligere bekymringer om tillit og personvern i bruk av digital teknologi. 

Teknologi som blokkjede tilfører også kompleksitet til ligningen, men den økende adopsjonen av kryptoaktiva og vellykket utvikling av fintech hjelper med å overvinne hindringene og driver bruken.

Digital teknologi får imidlertid stor betydning i europeisk skogforvaltning, hvor den brukes for å takle utfordringene med bærekraftige praksiser.

I land som Tyskland har disse løsningene allerede begynt å bli akseptert, noe som viser Forest 4.0-modellens potensial til å bli en global standard og bidra til å fremme ansvarlig og bærekraftig skogforvaltning.

For effektiv implementering av systemet påpekte forfatterne behovet for samarbeid mellom regjering, kommersiell sektor, sivilsamfunn og akademiske institusjoner for å overvinne utfordringene. Å tydelig definere roller og forpliktelser for de involverte partene vil samtidig bidra til å maksimere fordelene. 

Ved å kalle bruken av innovativ digital teknologi i skogforvaltning “en enestående mulighet” for å forbedre transparens, effektivitet og bærekraft i bransjen, understreket forskerne behovet for at beslutningstakere og praktikere samarbeider for å “utnytte disse innovasjonene til fordel for skoger og samfunn”.

Når det gjelder Forest 4.0, kalte Maskeliūnas det “den fjerde industrielle revolusjonen i skogbruk, med mål om en ikke-brennbart, frodig skog fullt av dyr.” 

Selskaper som hjelper med skogforebygging

La oss nå se på noen få selskaper som utvikler og leverer disse teknologiene som brukes i skogbeskyttelse.

1. Trimble Inc.

Dette teknologiselskapet spesialiserer seg på geospatiale teknologier, inkludert GPS, GIS og fjernmålingsverktøy som brukes i miljøovervåking og skogforvaltning. Trimble sine kjerne-teknologier innen posisjonering, modellering, tilkobling og dataanalyse muliggjør forbedret produktivitet, kvalitet, sikkerhet, transparens og bærekraft.

Med en markedsverdi på 17,82 milliarder dollar, handles TRMB-aksjene for øyeblikket til $72,97, opp 37,16 % år‑til‑dato. Den har en EPS (TTM) på 5,99 og en P/E (TTM) på 12,18. For Q3 2024 rapporterte selskapet en inntekt på $875,8 millioner, som var ned 9 % år‑over‑år, mens den årlige tilbakevendende inntekten var $2,19 milliarder, opp 13 % Y0Y. 

2. Palantir Technologies Inc.

Kjent for sine big data‑analyseplattformer som Foundry, integrerer Palantir datasett for miljøovervåking og bærekraftsprosjekter. Den tilbyr også Edge AI som kan distribueres på romfartøy for å oppdage enheter eller områder og måle deres endringer over tid. 

Med en markedsverdi på 152,74 milliarder dollar, handles PLTR-aksjene for øyeblikket til $67,63, opp 290,68 % år‑til‑dato. Den har en EPS (TTM) på 0,20 og en P/E (TTM) på 339,30. For 3Q 24 rapporterte selskapet en inntekt på $725,5 millioner og nettoresultat på $143,5 millioner, som var opp 30 % og 101 %, henholdsvis, fra samme kvartal i fjor. Palantirs fortjenestemargin for kvartalet var imidlertid 20 %.

3. Honeywell International Inc.

Honeywell utvikler automasjon, energi- og bærekraftsløsninger, og dens IoT‑aktiverte sensorer og systemer kan brukes til miljøovervåking og -styring. Nylig utvidet de partnerskapet med Qualcomm (QCOM ) for å muliggjøre forbedret datainnsamling og analyse.

Med en markedsverdi på 151,46 milliarder dollar, handles HON-aksjene for øyeblikket til $233,10, opp 11,07 % år‑til‑dato. Den har en EPS (TTM) på 8,66 og en P/E (TTM) på 26,90, samt en utbytteavkastning på 1,94 %. For 3Q 24 rapporterte selskapet en omsetning på $9,7 milliarder, som var opp 6 %,  mens driftsmarginen var 19,1 % og segmentmarginen 23,6 %. Fri kontantstrøm ved kvartalets slutt var $1,7 milliarder. I denne perioden gjennomførte Honeywell også to oppkjøp, ett som involverte CAES Systems for $1,9 milliarder og det andre som var LNG‑virksomheten til Air Products for $1,8 milliarder.

Konklusjon

Avskoging er tydeligvis et stort problem, som fortsetter å vokse hvert år, og skaper et presserende behov for at forbrukere, selskaper og myndigheter skal samarbeide for å finne effektive løsninger. 

Omfattende skogsgjenplanting – som gjenoppretter tredekke i avskogede områder, har vist seg å være den mest gjennomførbare måten å oppnå gigatonn med karbonfjerning og nå naturbaserte bærekraftsmål, selv om å oppnå dette i stor skala krever kostnadseffektive metoder. 

Avanserte teknologier, som AI, IoT, big data og blokkjede, gir nå også effektive metoder for presis overvåking, effektiv ressursforvaltning og økt transparens i skogbrukspraksis. Så ved å bruke disse fremskrittene sammen med gjenplantingsinnsats, kan vi bekjempe avskoging effektivt og skape en fremtid hvor skogene våre ikke bare er beskyttet, men trives!

Klikk her for en liste over 5 teknologier å investere i med skremmende potensial.