Využití dálkového průzkumu Země za účelem ověření možnosti úhynu slonů afrických vlivem zvýšeného výskytu sinic v deltě Okavango.

Bc. Sára Marcinková

Master's thesis

Use of remote sensing to verify the possibility of the death of African elephants due to the increased occurrence of cyanobacteria in the Okavango Delta.

Abstract:

V africkém státě Botswana v oblasti delty Okavango došlo v květnu a červnu minulého roku k záhadným úhynům zhruba 350 slonů afrických (Loxodonta africana). Za tyto úhyny mohou být zodpovědné sinice, které se přirozeně vyskytují ve vodním prostředí. Při jejich přemnožení vzniká na hladině vegetační zákal, nazývaný vodní květ, který může být pro ostatní organismy toxický. Cílem této práce je vyhodnotit koncentrace chlorofylu a spolu s dalšími ukazateli, indikující výskyt sinic ve vodním prostředí. K vypočtení zvolených charakteristik byly využity volně dostupné snímky družice Landsat 8. Pro stanovení koncentrací chlorofylu a byly vybrány dvě metody: poměr pásem o vlnových délkách R560/R480 a nástroj C2RCC Processor. Zároveň byla spočtena teplota vody a v neposlední řadě byly využity teploty vzduchu z místní meteorologické stanice. Veškeré charakteristiky byly porovnány v období, kdy docházelo k úhynům slonů se shodným obdobím předchozích dvou let. Výsledné koncentrace chlorofylu a nevykazovaly ani u jedné z vybraných metod žádné nenadále výkyvy, které by mohly znamenat zvýšené množství sinic ve vodním prostředí. S tímto tvrzením korelovala také teplota vody, teplota vzduchu a index NDVI, kdy ani jeden z ukazatelů nevykazoval žádné významné odchylky ve výsledných hodnotách. Důležité je však zmínit, že data získaná metodou poměru pásem negativně korelovala s daty získanými nástrojem C2RCC Processor. Na základě této skutečnosti nebyly dále analyzovány korelace koncentrací chlorofylu s teplotou vody. Vzhledem k tomu, že v této práci nebylo možné získat data měřená in situ, nelze určit která z uvedených metod funguje spolehlivěji.

Abstract:

In the African state of Botswana by the Okavango Delta, approximately 350 African elephants (Loxodonta africana) mysteriously died last year in May and June. The deaths could have been caused by cyanobacteria which are toxic bacteria that occur naturally in standing water and sometimes grow into large blooms known as blue-green algae. The main objective of this work is to evaluate the concentration of chlorophyll A and other parameters to indicate algal bloom in the water ecosystem. To be able to do this, pictures from Landsat 8, which are available for the public, were used. Two methods were used to determine the concentration of chlorophyll A, a ratio of R560/R480 wavelengths, and the C2RCC Processor. In addition to these steps, the temperature of the water level was measured and data from the nearest weather station were collected. All of the data were compared to the data from the past two years during the same time of the year. None of the methods showed any irregularities that could have caused an increase of algal bloom in the waters. There were no spikes in temperatures and the NDVI values were stable throughout all of the years. Something worth mentioning is the fact that the data gained by the comparison of wavelengths R560/R480 contradicted the data gained by using the C2RCC Processor. Based on this, no further actions were made. As the data could not have been collected in situ, it cannot be determined which of the above mentioned methods is the most reliable one.

Keywords

Dálkový průzkum Země, slon africký, cyanobakterie, Landsat 8

Keywords

african elephant, cyanobacteria, Landsat 8, remote sensing

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 3. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. David Moravec, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Engineering Ecology / Nature Conservation