#sentinel-2

طور باحثون من جامعة تسينغهوا الصينية بالتعاون مع الأكاديمية الصينية للعلوم إطارًا جديدًا يستخدم الذكاء الاصطناعي لالتقاط التغيرات اليومية في الغطاء الأرضي حول العالم بدقة غير مسبوقة. النظام الجديد، الذي أُطلق عليه FROM-GLC Plus 3.0 (FGP 3.0)، يدمج بين صور الأقمار الصناعية، والبيانات الملتقطة من كاميرات أرضية عالية التكرار، ونماذج متقدمة للتجزئة الصورية بالذكاء الاصطناعي. ويهدف إلى تجاوز القيود…

I'd like to commandeer my current blog to show y'all the satellite imagery I've seen. I work in flooding, so I have the opportunity to look at past major events like in Sudan during 2021 and in Ghana during 2020. This is in false color imagery which I can go in more depth to on another post, but this would not be how we see the image with our eyes.

I recognize I am showing images of devastation. So I always want to be respectful of the likely tragedy that occurred in these areas. However a majority of these locations are in flood plains which the worlds population is increasingly moving more into (Tellman, et. al 2021). So I think images like this will only become increasingly relevant. I hope this is more for the purpose of bringing attention to what tools we have available to map flooding in an effective manner in the face of climate mitigation. Ok thanks for reading. <3

De afgelopen maand is het uitzonderlijk droog geweest in Nederland. Het neerslagtekort is ondertussen al hoger dan in dezelfde periode in het recordjaar 1978 (bron). Dit is op vele plekken te zien, onder andere in de natuurgebieden. Merken de kwelders in het waddengebied hier echter ook iets van? Laten we kijken!

Hieronder een satellietfoto van 22-4-2020 van de Nieuwlandsreid kwelder op Ameland. Er zijn grote kale plekken zichtbaar ten westen van de Oerdersloot, de grote slenk in het midden van het beeld. Apart genoeg is het ten oosten van deze slenk niet zo kaal, net zoals de kleine kwelder bij de oostpunt.

Met de infraroodbanden van Sentinel-2 kunnen we ook in kaart brengen hoeveel vocht er in de bodem en planten zit: dit heet de Normalized Difference Moisture Index (NDMI). Deze afbeelding is voor dezelfde datum hieronder weergegeven. Wit is hoge vochtigheid, zwart is lage. De meertjes in de duinen, de Noordzee en de groene weides aan de noordkant van de polder hebben allemaal inderdaad een witte kleur, terwijl de stranden juist heel donker zijn. Het droge gebied in de kwelder is ook donkerder dan de rest van de kwelder ten westen van de Oerdersloot, dus dit is inderdaad erg droog. De kwelder net ten oosten van de Oerdersloot is juist vrij licht, dus nog erg vochtig. Hoe is deze markante tweedeling ontstaan?

LIDAR hoogtemetingen van het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN) geven aan dat de oostkant vaak net wat hoger is (+1.4 m NAP) dan de westkant (+1.3 m). Dit is ook te zien tijdens een overstroming, bijvoorbeeld een op 11-3-2020 (zie hieronder). De waterstand was +1.63 m NAP bij Schiermonnikoog toen de foto werd gemaakt. Bij Ameland stond het water al wat lager. De oostelijke oever van de Oerderslot lijkt niet onder water te lopen en de westelijke oever wel.

We kunnen ook kijken hoe deze kale vlek zich ontwikkeld heeft. Hieronder een afbeelding van 23-3-2020. De kale vlek is een stuk kleiner.

Het aparte is echter dat twee dagen daarvoor (21-3-2020, zie hieronder) er helemaal geen kale plek zichtbaar is. Dit is dus binnen twee dagen ontstaan!

Misschien is er een overstroming geweest die de kwelder heeft bedekt met een flinke laag sediment. Waterstanden van die periode wijzen juist anders uit. De hoogwaters vanaf eind januari waren gemiddeld rond de +1.10 m NAP, met enkele uitschieters tijdens stormen. In de paar dagen dat de vlek is ontstaan (tussen 21 en 23 maart) waren de hoogwaters juist uitzonderlijk laag, gemiddeld zo'n +0.55 m NAP. Misschien is het lage gedeelte van de kwelder dus uitgedroogd door een gebrek aan zeewater, terwijl de hoge gedeeltes nat bleven door kwelwater uit de omringende duinen.

Nu blijkt hetzelfde te zijn gebeurd eind maart 2019. Hieronder een foto van 29-3-2019: de kwelder is nog groen.

Nu 1-4-2019: de eerste kale plek is er en zal de weken daarna alleen maar groter worden.

In het midden van de zomer is vlek grotendeels weg. Zie hieronder een foto van 22-6-2019:

De kale plek van 2019 is ook ontstaan toen de hoogwaters gemiddeld laag waren (+0.65 m NAP) en in die periode was er ook al een groot neerslagtekort (groter dan de 5% droogste jaren, zie hier). De theorie over het ontstaan van deze kale plekken lijkt dus te kloppen!

De Wadden zijn continu onderhevig aan opbouw en afbraak, gedicteerd door golven en het getij. Het getij is hetzelfde in de zomer ten opzichte van de winter (maancycli daargelaten), maar de golfhoogtes zijn door hardere wind veel hoger in de winter. In dat seizoen wordt er dus veel meer sediment losgemaakt en verplaatst. Vooral zand wordt meer getransporteerd doordat het grovere korrels zijn dan modder- of kleideeltjes en dus alleen met meer golfenergie wordt opgepikt. Daarnaast zorgt de grotere golfenergie in combinatie met sterkere wind, bijvoorbeeld in een storm, voor hogere waterstanden. Dit zorgt voor de bekende overstromingen in de winter.

Al dat zand moet ook ergens terecht komen, allereerst op de oeverwallen van de geulen in het waddengebied. Als de oeverwal overstroomt bij opkomend tij, zakt daar de stroomsnelheid. Zoals ook bij overstromende rivieren wordt daardoor net naast de geul het zand neergelegd. Pas verder weg van de geul, waar de stroomsnelheden flink lager zijn, worden de fijne kleideeltjes afgezet. Wanneer er minder import is van zand in het systeem neemt een tweede transportmechanisme de overhand: golven breken deze hoge oeverwallen af en smeren het zand uit over de wadplaten. Hierdoor zie je na een paar maanden veel minder verschil tussen de oeverwallen en het wad dat verder weg ligt van de geulen.

Zijn deze twee fases van zandigere, hoge oeverwallen en lage, uitgesmeerde oeverwallen te zien met satellietfoto's? Jazeker! Hieronder zie je een satellietfoto van het Pinkegat, ten oosten van Ameland, op 26-8-2019. Het is zomer en alle wadplaten hebben ongeveer dezelfde kleur.

Nu hieronder een satellietfoto van 17-11-2018, net na een herfststorm. Heel veel geulen hebben een lichte strook zand naast zich liggen. Verder van de geulen af is meer licht- tot donkerbruin materiaal zichtbaar. Dit zijn fijnere sedimenten: kleine zandkorrels en modder.

Vorige maand deelde Rijkswaterstaat afdeling Noord Nederland een paar luchtfoto’s waarin die oeverwallen ook goed te zijn: zie hier. Je ziet in die foto’s dat de oeverwallen en de wat verder van de geul gelegen wadplaten ongeveer dezelfde kleuren hebben als in de satellietfoto hierboven. De overgang is soms echter erg scherp: hoe kan dit? Waarschijnlijk komen de lichtere kleuren niet alleen door verschil in kleur van het grovere sediment, maar ook doordat het zeewater sneller de grond in zakt en droog zand achter laat. Zo'n scherpe overgang zou dan komen door een overgang van droog zand naar zand waar de grondwaterspiegel aan het oppervlak ligt.

Na een tijdje zou het zand uitgesmeerd worden over de wadplaten: dit kunnen we ook zien! Hieronder een satellietfoto van 15-2-2019, na enkele winterstormen.

Onder een satellietfoto van bijna twee weken later, 27-2-2019. Let op dat in deze foto het water al wat hoger staat en sommige oeverwallen al onder water liggen. Toch is te zien dat veel lichte vlekken in de eerste foto kleiner zijn geworden of helemaal zijn verdwenen.

In onderstaande foto van 6-8-2018 zijn nog steeds veel oeverwallen te zien, ook al is het hartje zomer. Er was die zomer ook geen grote storm. Soms blijven de zandige oeverwallen wat langer liggen, waarom is nog onbekend.

Stormen van februari en de Koffieboonplaat

Aan de oostpunt van Terschelling ligt de Koffieboonplaat: een soort staart van het eiland die noord-zuid loopt. Deze heeft flink te lijden gehad van de stormen de afgelopen twee maanden: Joeri Lamers heeft dit gefotografeerd vanaf de grond (zie zijn tweet). Het is ook goed te zien in de satellietfoto’s. De bovenste is van 31 augustus 2019 en de middelste van 3 maart 2020. De onderste GIF wisselt tussen de twee foto’s. Door de vele zuidwester stormen is de plaat ongeveer 50 meter naar het oosten geschoven, is er een stukje aan de zuidkant weg en is het beduidend lager (minder droog wit zand terwijl het strand van Terschelling wel nog wittig is).

De Koffieboonplaat was de afgelopen jaren een belangrijke hoogwatervluchtplaats voor wadvogels en vaak een broedkolonie van sterns. Hij zou deze zomer weer hoger kunnen worden door aanvoer van zand door golven, maar of de plaat uiteindelijk genoeg kan groeien, valt te bezien.