Eindelijk een satelliet die hout kan meten, dankzij de P-band

Wie dacht dat satellieten de aarde al op alle mogelijke manieren in kaart brengen, heeft bijna gelijk. Dinsdag 29 april om 11.15 Nederlandse tijd wordt de Europese satelliet Biomass gelanceerd, om de aarde te bekijken in een van de laatste onontgonnen gebieden van het radarspectrum: de P-band. Daarmee is de hoeveelheid hout, en daarmee ook de hoeveelheid opgeslagen CO2, in tropische wouden voor het eerst meetbaar.

„Bij de P-band gaat het om radiogolven van 70 centimeter, en die zijn gevoelig voor de afmetingen van stammen en takken”, zegt Dirk Bernaerts, programmamanager van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA, tijdens een presentatie in Noordwijk voorafgaand aan de lancering. Bestaande satellieten brengen weliswaar al met hulp van foto’s of radarbeelden bossen in kaart. Bernaerts: „Maar dan zie je vooral het groen van de boomkruinen, niet hoeveel hout daaronder zit.”

Witte vlekken in de tropen

Over de komende vijf jaar moet Biomass de wereldvoorraad aan levend hout in tonnen per vierkante kilometer in kaart gaan brengen. Vandaar ook de naam. Vooral voor tropische bossen wordt zo een grote witte vlek ingevuld. „Volgens schattingen zit 45 procent van de biomassa op land in tropische bossen”, zegt Bernaerts, „maar die zijn heel slecht in kaart gebracht.” In gematigde streken, bijvoorbeeld Europa, is de hoeveelheid kubieke meters hout in bossen redelijk bekend dankzij onderzoeken ter plekke, maar zulke surveys zijn er in de tropen veel minder gedaan.

„We vermoeden dat de biomassa in tropische wouden flink onderschat wordt”, zegt Johannes Reiche, specialist in radarmetingen van bossen aan de Wageningen Universiteit, die de Biomass-gegevens zal gebruiken voor wetenschappelijk onderzoek. Aangezien tropische wouden een grote rol spelen in de mondiale cyclus van CO2, zullen de gegevens helpen bij het betrouwbaarder maken van klimaatmodellen. De urgentie van het beschermen van tropische bossen is intussen groot. Gemiddeld gaan er honderden vierkante kilometer per dag verloren aan ontbossing, vaak ten gunste van landbouw.

De ongebruikelijke radargolflengte verklaart het eigenaardige uiterlijk van de satelliet: aan de standaard doosvorm-met-zonnepanelen zit een 12 meter brede, uitklapbare antenne die verdacht veel op een paraplu lijkt. Hij klapt ook uit als een paraplu, na de lancering aan boord van een Vega-C-raket vanaf het ESA-ruimtevaartcentrum Kourou in Frans Guyana.

Een phased array, een platte antenne op het doos-gedeelte, schiet radarpulsen van 100 Watt naar boven, die via de paraplu naar de aarde teruggekaatst worden. Daar kaatsen ze opnieuw terug, al dan niet gehinderd door boomstammen, takken of de bosbodem zelf. Ongeveer een tien biljoenste van de oorspronkelijke puls komt via de paraplu weer terug op de antenne om gemeten te worden. Nog langere radargolflengtes zijn verboden gebied: die golflengtes gebruiken militaire satellieten om lanceringen van kernraketten te detecteren.

Bewijs voor bedrijven

Niet alleen wetenschappers zullen de data van de satelliet afnemen, maar ook bedrijven zoals het Utrechtse bedrijf Satelligence, dat andere bedrijven aan de hand van satellietbeelden inlicht over zaken als ontbossing, watertekorten.

„Onze klanten zijn producenten van cacao, koffie, soja, palmolie en andere gewassen”, zegt directeur Niels Wielaard, die Satelligence in 2016 oprichtte. „Die hebben bijvoorbeeld onafhankelijk bewijs nodig dat hun activiteiten niet leiden tot ontbossing. Dat kunnen wij leveren.”

Plantagehouders, maar ook grote voedingsbedrijven en hun financiers lopen risico’s als ze ontbossing veroorzaken. „Dan moet je denken aan reputatieschade, maar ook aan wetgeving over ontbossing die eraan zit te komen of nu al geldt.” In december dit jaar wordt de Europese EURD-wetgeving van kracht (EU Deforestation Regulation), met flinke boetes voor bedrijven die meewerken aan ontbossing. Ook de VS, China, en Brazilië hebben wetgeving aangekondigd. Wielaard: „Zelfs een kleine partij in de voedselmarkt heeft al snel zo’n tienduizend plantages als toeleveranciers, grote partijen wel een half miljoen. Wij kunnen dat uitsplitsen naar percelen en verschillende bronnen samenvatten.”

Anderzijds kan het aantoonbaar opslaan van CO2 in bossen ook geld opleveren via koolstof-credits en andere programma’s om uitstoot te compenseren. Naast ontbossing kunnen satellieten ook watertekorten, overstromingen, bosbranden, of aantasting van kwetsbare bosgebieden met zeldzame soorten in kaart brengen. Satelligence, met inmiddels 40 werknemers en wereldwijd zeven kantoren, werkt nu met gegevens van bestaande satellieten, maar Biomass kan daarop aanvullingen bieden, verwacht Wielaard: „We verwachten veel preciezer te kunnen zien hoeveel CO2 er opgeslagen is. En mogelijk kunnen we ook wel verschillende gewassen onderscheiden, die nu nog allemaal gewoon groen zijn.”