Kolea alkukesä on hidastanut kirjanpainajia, mutta metsätuhoille ei näy loppua – droonien avulla havaitaan puiden tuhot entistä nopeammin

Kirjanpainajakanta on vahvistunut ja tuhoalueet ovat levinneet yhä pohjoisemmaksi, ja trendi näyttää jatkuvan samansuuntaisena. Leviämiseen ovat vaikuttaneet erityisesti lämpenevä ilmasto, kesien kuivat kaudet ja tuulituhot.

Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus FGI on kehittänyt tutkimushankkeissaan droonien tekemään kuvantamiseen ja tekoälyanalyysiin perustuvan menetelmän, jolla pystytään havaitsemaan kirjanpainajien iskemät ja puiden heikentyminen huomattavasti ihmissilmää paremmin.

Tutkimusprofessori Eija Honkavaara näkee, että menetelmässä on potentiaalia kirjanpainajatuhojen ehkäisyyn.

– Tutkimuksessamme on kaksi päätavoitetta. Ensinnäkin tavoitteena on seurata kirjanpainajatuhojen etenemistä. Näin nähdään, mihin tuhot etenevät ja voidaan kohdistaa toimenpiteitä oikeille alueille. Toiseksi kehitämme menetelmiä, joilla kirjanpainajan saastuttamat yksittäiset puut pystytään löytämään varhaisessa vaiheessa. Tämä mahdollistaisi täsmälliset toimenpiteet tuhojen hallitsemiseksi.

Tekoälymenetelmä etsii droonien ottamista kuvista yksittäiset kuusipuut ja luokittelee ne terveisiin, heikentyneisiin ja kuolleisiin.

– Drooneilla kerätyistä hyperspektrikuvista pystyttiin havaitsemaan kirjanpainajan tuoreet iskemät jo 3–5 viikon kuluessa, jolloin puiden latvukset olivat vielä vihreitä. Tulos on lupaava, sillä se tarjoaa reagointiaikaa ennen kuin uusi sukupolvi ehtii kehittyä aikuisiksi ja parveilla kohti uusia kohdepuita. Lisäksi kehitämme uusia, metsän sisällä lentäviä kartoitusdrooneja, jotka voivat löytää iskemät välittömästi, Honkavaara kertoo.

Tuhot näkyvät myös pääkaupunkiseudulla

Kirjanpainajamäärien vaihtelua, puiden terveydentilan muutosta ja metsätuhojen etenemistä tutkitaan myös kirjanpainajan feromoniansoilla ja koealojen puiden oireita seuraamalla. Dataa käytetään tekoälyn kouluttamiseen.

Yksi koealueista sijaitsee Helsingin Paloheinässä, jonka tilannetta tutkimusryhmä on seurannut vuodesta 2020.

– Alkutilanteessa tutkimusalueella oli 14 kuollutta kuusta hehtaarilla. Niitä on tullut 6–8 kappaletta lisää hehtaaria kohden vuosittain välillä 2021–2024. Seurannan aikana kirjanpainaja on siis tappanut noin 40 kuusta hehtaarilla, kertoo tutkija Emma Turkulainen.

Tänä vuonna kolea alkukesä on hidastanut kirjanpainajien lisääntymistä. Esimerkiksi Paloheinään odotetaan tälle kesälle vain yhtä kirjanpainajasukupolvea. On kuitenkin todennäköistä, että tulevina kesinä kirjanpainajien aiheuttamat metsätuhot jatkavat leviämistään.

 – Tutkimuksemme mahdollistaa laajoillekin alueille skaalautuvan ja vähäpäästöisen metsän terveyden seurannan. Droonipohjaiset teknologiat voidaan myös yhdistää satelliittikaukokartoitukseen. Näiden menetelmien avulla voidaan jatkossa tutkia laajemminkin ympäristön ja olosuhteiden vaikutusta puiden terveyteen, Eija Honkavaara näkee.

Tutkimus on tehty osana Suomen Akatemian lippulaiva UNITE:a, jossa tutkitaan ja kehitetään metsien, ihmisten ja koneiden vuorovaikutusta.