Parkland NPP nu och i framtiden - Förstå primärproduktion i Sudan-Sahel med hjälp av fältmätningar och högupplöst fjärranalys för scenariebyggande

Forskningsprojekt, 2019 – 2023

I de västafrikanska torrområdena är majoriteten av befolkningen direkt beroende av de resurser som produceras i så kallade parklands. Jordbrukssystem kännetecknas av att grödor odlas under relativt tätt trädtäcke. Med jämna mellanrum läggs fälten i träda för att jorden inte ska utarmas på näringsämnen och blir då betesmark för boskap. Från parklands får befolkningen en rad livsnödvändiga resurser; grödor, frukt och nötter, djurbete och virke. Den sammanlagda biomassan som produceras i dessa landskap under en viss tidsperiod är dess primärproduktion (på engelska net primary production, NPP), d.v.s. den biologiska process där växter omvandlar oorganiska ämnen till kolhydrater genom fotosyntes.

Sudano-Sahel upplever i nuläget en av jordens kraftigaste befolkningsökningar, samtidigt som området både är särskilt känsligt och utsatt för klimatförändringar. Den höga känsligheten beror på att jordbruket är starkt beroende av regelbundna regn då konstbevattning är mycket sällsynt. En rad rapporter visar nu att kombinationen av ett ökat behov av primärproduktion, som resulterar från befolkningsökningen, och ändrade regnmönster i en snar framtid kommer leda till ett kraftigt underskott av primärproduktion. Det finns alltså stora frågetecken kring huruvida dessa landskap kan bidra med en hållbar produktion av naturresurser, och därmed föda den växande befolkningen.

Det finns dock stora kunskapsluckor när det gäller primärproduktionen i parklands. I nuläget vet vi inte hur mycket landskapens olika komponenter, d.v.s. grödor, träd och gräs, producerar. Vi vet heller inte hur parklands-typer i olika klimatzoner skiljer sig gällande mängd primärproduktion. Det finns också stora kunskapsluckor kring de faktorer (t.ex. markskötsel, djurhållning, val av grödor och regnmönster) som påverkar primärproduktionen. Bristen på grundläggande kunskap leder till att det är mycket svårt att utveckla metoder och strategier för att optimera utformningen, stödet och skötseln av dessa jordbrukslandskap med syfte att maximera primärproduktionen.

Förutom en ökad kunskapsnivå så finns det också ett stort behov av förbättrade metoder för att kvantifiera landskapens primärproduktion. Vanligtvis används lågupplösta satellitdata (500-1000 m) när primärproduktion övervakas på landskapsnivå. Detaljgraden i denna information är låg i förhållande till jordbruksfältens storlek, vilken minskar dess praktiska användbarhet. I det här sammanhanget är det nya europeiska satellit-systemet Sentinel, med betydligt högre upplösning (10 m), mycket intressant. Ett system som med hög detaljgrad kan övervaka primärproduktion kan bidra till en rad applikationer för att säkerställa kvantifieringen av landskapens produktionskapacitet. Det skulle t.ex. kunna identifiera områden med akut brist på naturresurser, eller områden där långsiktiga åtgärder krävs för att förbättra landskapets förmåga till primärproduktion.

Detta projekt kommer studera produktionskapaciteten hos dessa jordbrukssystem och de faktorer som påverkar den för att förstå hur de kan komma att påverkas av klimatförändringar och en växande befolkning. Vårt multidisciplinära forskarlag kommer kombinera en rad unika metoder för att göra fältmätningar av primärproduktion hos träd, grödor och gräs, samt samla in information om böndernas markanvändning. Fältarbetet kommer utföras i tre studieområden placerade i olika klimatzoner för att vi ska kunna studera skillnader mellan parkland-typer och skapa kunskap som är relevant för hela regionen. Förutom att utgöra grunden för analysen kommer fältmätningar användas till att kalibrera en satellitbaserad metod som gör det möjligt att kartera primärproduktion på nationell skala i Burkina Faso. Scenarier baserade på våra resultat i kombination med befolkningsprognoser och klimatscenarier kommer att tas fram och användas i deltagande- workshops på lokal och nationell nivå. Projektet kommer leverera vetenskapliga alster samt praktiska och policyrelaterade produkter (översatta informationsblad, filmer etc). Sammanfattningsvis kommer projektet bidra till en kraftigt förbättrad förståelse av detta viktiga jordbrukssystem, etablera diskussioner med markbrukare och tjänstefolk på relevanta ministerier, samt att utveckla ett mer detaljerat, relevant och kostnadseffektvt system för att övervaka förändringar i landskapets primärproduktion.