Lake Chad 1973 - Public domain US army map

For blot 40 år siden dækkede Lake Chad 25.000 kvadratkilometer, og fiskerne fangede over 230.000 tons fisk i søen årligt. Søen er nu skrumpet ind til et areal på typisk omkring 500 kvadratkilometer, med årstidsbestemte udsving, og den gennemsnitlige årlige fangst er svundet ind til omkring 50.000 tons. Folk dyrker nu jorden på steder, der for få årtier siden var under vand.

Hvorfor skrumper Lake Chad ind?

Der er fremkommet en række forskellige teorier som forklaring på det store tab af vand over de seneste årtier.

Alle disse teorier tillægger klimaforandringerne stor betydning. En temperaturstigning resulterer i en højere fordampningsfrekvens, som derefter ledsages af et fald i vandmængden i bifloderne.

Det er klart, at mindskelsen af vegetationsdækket i savanneområderne inden for søens vandskel spiller en afgørende rolle for dets bidrag til ændringen i det regionale klima, der bliver mere tørt. Denne mindskelse i vegetationen skyldes primært for kraftig græsning. En anden faktor er den øgende brug af søen og fødefloderne som drikkevandskilde og til markoverrisling.

Chads befolkning er tredoblet de seneste 40 år. Fra 1983 til 1994 blev de dyrkede områder øget med 400%.Landbruget er derfor ansvarligt for omkring 50% af søens ophobning af sediment.  
 
Mål overfladearealet af Lake Chad
 
I denne øvelse skal du måle overfladearealet af Lake Chad for at kunne kvantificere omfanget af vandets tilbagetrækning. Derefter skal du foretage en multitemporal analyse af påvisningen af ændringer ved hjælp af GIS-lag. Da billederne er geokodede efter det samme kortsystem, kan disse GIS-lag lægges oven på georefererede billeder fra forskellige sensorer med forskellige rumlige opløsninger og billedudstrækninger. Geokodning er særlig vigtig, hvis du ønsker at påvise ændringer over meget lange tidsperioder som i tilfældet med Lake Chad.

For overskuelighedens skyld definerer vi i denne øvelse søen som det største tilbageværende vandområde mod sydøst uden at tage de små, isolerede vandområder i nærheden i betragtning.

I denne øvelse skal du anvende et satellitbillede optaget af MERIS-sensoren i 2011 (det samme billede der blev anvendt i øvelse 1) sammen med to andre billeder optaget af Landsatsatellitter: et af Landsatbillederne blev optaget af MSS (MultiSpectral Scanner) på Landsat 1 i 1973. Det vil give dig mulighed for at foretage påvisning af ændringer over et længere tidsrum. Navnet på billedet er “Landsat_MSS_LakeChad_January1973”, og det findes i sektionen “Eduspace - Download” i menuen til højre. Det andet Landsatbillede stammer fra TM-sensoren (Thematic Mapper) på Landsat 5 i 1986, og det har navnet “Landsat_TM_LakeChad_December1986”.

Nu skal du både kvalitativt og kvantitativt analysere Lake Chads dramatiske tilbagegang over de seneste 40 år.

1. Åbn .tif-filen fra 1973 med Landsat MSS-billedet ved hjælp af LEOWorks. Båndene i Landsat 1’s MSS er udspecificeret i følgende tabel:
 
 

Kanal   Bølgelængdeområde (μm) Landsat 1,2,3 Landsat 4,5   MSS 4 LEOWorks: bånd1 MSS 1 0,5 – 0,6 (grøn) MSS 5 LEOWorks: bånd2 MSS 2 0,6 – 0,7 (rød) MSS 6 LEOWorks: bånd3 MSS 3 0,7 – 0,8 (nærinfrarød) MSS 7 LEOWorks: bånd4 MSS 4 0,8 – 1,1 (nærinfrarød)

 
 
Åbn en RGB-visning, der er velegnet til tydeligt at vise vandarealer. Prøv forskellige kombinationer inklusive en RGB_3-2-1.

For at kunne lave en nogenlunde opmåling af det tidligere overfladeareal og omkredsen af Lake Chad skal du anvende måleværktøjet og tegne en linje rundt om kystlinjen. Noter dine resultater.

2. Lav nu en RGB-visning af billedet 1986 Landsat 5 TM.

Gentag trinnene, du fulgte for MSS-billedet ovenfor.
 
 

Kanal Landsat 4,5 Bølgelængdeområde (μm) TM 1 0,45 – 0,52 (blå-grøn) TM 2 0,52 – 0,60 (grøn) TM 3 0,63 – 0,69 (rød) TM 4 0,76 – 0,90 (nærinfrarød) TM 5 1,55 – 1,75 (middelinfrarød) TM 7 2,08 – 2,35 (middelinfrarød) TM 6 10,4 – 12,5 (termisk infrarød)

 
3. Åbn nu Envisat MERIS-billedet, der er det nyeste billede optaget af Lake Chad. Lav en passende RGB-visning for påvisning af vand, ligesom du gjorde i den foregående øvelse.

For at kunne beregne omkredsen og overfladearealet af søen skal du for dette MERIS-billede gentage de trin, du udførte tidligere med Landsat-billederne. Husk at skrive dine resultater ned.

4. Sammenlign dine resultater.

Beregn både de absolutte og de relative værdier, der skal udtrykkes i procenter (forskellene divideret med startværdierne X 100%) Brug følgende tabeller til at registrere dine resultater:
 
 

Omkreds Overfladeareal Januar 1973     December 1986     Absolut forskel     Relativ forskel

 
 

Omkreds Overfladeareal December 1986     Januar 2011     Absolut forskel     Relativ forskel

 
 

Omkreds Overfladeareal Januar 1973     Januar 2011     Absolut forskel     Relativ forskel

 
 
5. Ved hjælp af disse tre datasæt skal du tegne to grafer i et kartesisk koordinatsystem for at visualisere udviklingen af Lake Chads omkreds såvel som af arealet (ordinaten = Y-akse) over tid (abscissen = X-akse). Visualisering på denne måde vil lette tolkningen af tilbagegangen.

Læs teksten “Hvorfor skrumper Lake Chad ind” i begyndelsen af dette afsnit.

Giv forslag til, hvordan man kunne opnå mere pålidelige vurderinger. 6. Brug nu GIS-værktøjet til at tegne søens kystlinjer forbundet med sidste år på et GIS-lag ved hjælp af polygoner. Tilføj to nye attributter areal og længde.

Gem hvert af lagene i en .shp-fil med et specifikt navn som “Lake_Chad_coastline_1973.shp”.

Til sidst skal du overlejre disse tre GIS-lag på det nye MERIS-billede og vælge forskellige farver med Layer Style Editor.

Skriv et lille essay baseret på din analyse af indskrumpningen af Lake Chad ud fra dine målinger, grafer og billeder.

Sammenlign dine resultater med dine klassekammeraters.