اللغة الإنجليزية 
البرتغالية 
الفرنسية 
العربية تقع بحيرة إلمنتيتا على بعد حوالي 120 كم شمال نيروبي، على أرضية الوادي المتصدع العظيم في كينيا. سُمّيت البحيرة القلوية من كلمة الماساي "أول موتيتا" التي تعني مكان الغبار، وهي شريان الحياة لمجموعات مزدهرة من الطيور والحياة البرية، بما في ذلك زرافات روتشيلدز والبجع وقرود الكولوبوس وطيور الفلامنغو.
حول 450 أنواع الطيور التي تتخذ من البحيرة موطنًا لها، وقد تم الاعتراف بالأهمية البيئية للمنطقة في عام 2005، عندما تم الاعتراف بإلمينتيتا باعتبارها الأراضي الرطبة ذات الأهمية الدولية.
بحيرة إلمنتيتا: 2020 Geomedian (بيانات Sentinel-2 المعالجة بواسطة Digital Earth Africa)
المشكلة
وباعتبارها موطناً لمثل هذا النظام البيئي الحساس، فإن التغيرات الموسمية في مستويات مياه البحيرة وجودة المياه وملوحتها يمكن أن يكون لها تأثيرات كبيرة على الحياة البرية التي تعيش هناك.
إيريك لورانس نغانغا، محلل بيانات في أحد شركاء Digital Earth Africa - المركز الإقليمي لرسم خرائط الموارد من أجل التنمية (RCMRD) لاحظت أن زيادة هطول الأمطار خلال موسم الأمطار تسبب في عدد من المشاكل لطيور الفلامنجو حول البحيرة، بما في ذلك:
- تدمير مناطق التكاثر المحتملة بسبب ارتفاع منسوب المياه، مما يقلل من عدد طيور الفلامنغو.
- انخفاض ملوحة مياه البحيرة مما يعيق نمو الطحالب الخضراء المزرقة - وهي مصدر غذاء رئيسي لطيور الفلامنغو هذه، وبالمناسبة، السبب في أن الطيور لونها وردي.
كما ساهم ازدياد النشاط البشري حول بحيرة إلمنتيتا في حدوث تغيرات في الموائل.
رصيد الصورة: شترستوك
من البيانات إلى الرؤى
قياس مدى المياه في بحيرة إلمنتيتا
أراد إريك التعمق في هذه القضايا. أولاً، أراد تحديد حجم المياه في البحيرة. ولتحقيق ذلك، استخدم مؤشر الاختلاف المعياري المعدل للمياه (MNDWI) الخاص بشركة Digital Earth Africa.
تُعدّ طريقة رائعة لرؤية المياه بالتفصيل، وهي أكثر فاعلية من الاعتماد على "نظرة عين الطائر" التقليدية التي توفرها صور رصد الأرض بالألوان الحقيقية. يتم حسابها من خلال النظر إلى نطاقات بيانات الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات الخضراء والأشعة تحت الحمراء القصيرة (SWIR) من صور الأقمار الصناعية. ثم تتم إضافة مرشحات إلى البيانات لإزالة أي بكسلات من الصورة لا تمثل المياه، مما يسمح للمحللين بحساب حجم المسطح المائي - في هذه الحالة بحيرة إلمينتيتا - بالكيلومتر المربع.
(L) - بحيرة إلمينتيتا: 2020 Geomedeita: 2020 Geomedian في RGB (R) - بحيرة إلمينتيتا: 2020 Geomedeita: 2020 Geomedian في MNDWI (بيانات Sentinel-2 المعالجة بواسطة Digital Earth Africa)
وترد النتائج التي توصل إليها إريك أدناه في شكل رسم بياني يوضح كيف نمت البحيرة وتقلص مداها من يناير 2018 إلى يناير 2020. كان موسم الأمطار الطويلة الرطبة في الفترة من مارس/آذار إلى مايو/أيار 2018 من أكثر المواسم رطوبةً في السجل. وينعكس هذا الحدث المتطرف من خلال الزيادة الكبيرة في مستويات البحيرة التي تظهر في الرسم البياني أدناه وصور الأقمار الصناعية الملتقطة خلال هذه الفترة. في الرسم البياني أدناه، قد تلاحظ أيضًا انخفاضًا كبيرًا في شهر يونيو/حزيران 2019 تقريبًا، عندما كانت كينيا تعاني من جفاف شديد - من المحتمل أن يكون سببه ظاهرة النينو.
يمكن أن تشكل التقلبات في مستويات البحيرة مشكلة بالنسبة لطيور الفلامنغو التي تعتبرها موطنها. حيث يستغرق احتضان بيضة الفلامنغو حوالي 30 يوماً لحضانة بيضة الفلامنغو، لذا فإن ارتفاع منسوب المياه بسرعة يمكن أن يهدد سلامة مناطق التعشيش، مما يعرض البيض والصغار لخطر الغرق.
امتداد بحيرة إلمنتيتا بالكيلومتر المربع
جودة مياه بحيرة إليمنتا
بعد قياس مدى المياه، أراد إريك رسم خريطة لجودة المياه في البحيرة. وفي حين أنه غالباً ما يتم رصد صحة المسطحات المائية عن طريق أخذ العينات على الأرض، يمكن استكمال هذه الطرق ببيانات الأقمار الصناعية - وفي هذه الحالة أرشيف ديجيتال إيرث أفريقيا التشغيلي لصور رصد الأرض الذي يعود تاريخه إلى الثمانينيات.
أراد إريك التحقق من وجود تكاثر الطحالب - والمعروفة باسم طعام الفلامنغو. تزدهر الطحالب حتى في بعض أكثر البحيرات القلوية غير المضيافة في العالم. وباعتبارها مصدر الغذاء الأساسي للعديد من مجموعات طيور الفلامنغو الجريئة، فقد تكيفت هذه الطيور الجريئة على قضاء الوقت في الخوض والتغذية في بيئات قلوية بشكل كبير لا يمكن لجسم الإنسان تحملها.
وتتمثل إحدى طرق تقييم مستويات الطحالب في البحث عن وجود الكلوروفيل-أ، باستخدام مؤشر الفرق المعياري للكلوروفيل (NDCI) الذي طوره ميشرا وميشرا في عام 2012. ويُستخدم مؤشر التنوع البيولوجي غير المائي كمؤشر نوعي لتركيز الكلوروفيل-أ على سطح المسطح المائي. وببساطة، كلما زادت نسبة الكلوروفيل-أ، زادت الطحالب، وزاد الغذاء لطيور النحام.
وقد طبقت DE Africa هذا المؤشر، باستخدام النطاقات الطيفية الـ 13 لكوبرنيكوس سنتينل 2، بحيث يمكن حساب مؤشر التنوع البيولوجي غير المائي من صور الأقمار الصناعية. تشير القيم العالية لمؤشر NDCI إلى وجود الكلوروفيل-أ.
من خلال إجراء الحسابات ذات الصلة عبر بيانات عامين، وجد إريك اختلافات في مستوى الكلوروفيل كما هو مسجل في الرسم البياني أدناه.
الشكل 2: متوسط الرقم القياسي لصافي الدخل القومي في بحيرة إلمنتيتا
إنتاج تحليل مدمج
بعد حساب إجمالي مدى المياه ومتوسط الرقم القياسي لتركيز الكلوروفيل-أ، جمع إريك مجموعتي البيانات لإنتاج مخطط موجز واحد كما هو موضح أدناه. تتوافق قيمة مؤشر التنوع البيولوجي الصافي للكلوروفيل-أ التي تبلغ 0.5 وما فوق مع تركيزات عالية من الكلوروفيل-أ، بينما تتوافق قيمة مؤشر التنوع البيولوجي الصافي للكلوروفيل-أ التي تبلغ -0.1 مع تركيزات منخفضة من الكلوروفيل-أ.
قد يكون الانخفاض في الكلوروفيل في منتصف عام 2018 مرتبطاً بزيادة مساحة البحيرة. يمكن للمياه الإضافية أن تخفف من ملوحة البحيرات ومستويات القلوية فيها، مما يخلق بيئة أقل ملاءمة للطحالب - وبالتالي انخفاض مصدر الغذاء لطيور النحام. وحيثما زاد كل من مدى المياه وتركيز الكلوروفيل على حد سواء، فمن المحتمل أن تكون مياه الأمطار قد جرفت مغذيات إضافية إلى البحيرة، مما أدى إلى تعزيز تجمعات الطحالب.
كما توفر DE Africa مقارنة مكانية عند مستويات وتواريخ مختلفة لمؤشر التنوع البيولوجي غير المتناقص في أفريقيا. في الصورة أدناه، تُظهر الصورة اليسرى عندما كانت قيم مؤشر التنوع البيولوجي غير المعدني مرتفعة للغاية بينما تُظهر الصورة اليمنى عندما كانت قيم مؤشر التنوع البيولوجي غير المعدني منخفضة للغاية.
ما يعنيه ذلك بالنسبة للمستقبل
ستشكل نتائج عمل إريك مدخلات مهمة للوكالات الحكومية مثل دائرة الحياة البرية في كينيا، التي تدير موقع بحيرة إلمينتيتا وتراقب هذه المنطقة الحيوية لتعشيش وتكاثر البجع الأبيض الكبير وطيور الفلامنغو في الوادي المتصدع العظيم. ومن خلال رسم خرائط الارتباط بين النتائج التي توصل إليها إيريك وتعداد الطيور، يمكن بذل الجهود لحماية هذا الموطن المهم في المستقبل مع استمرار كينيا في مواجهة آثار الأمطار المتغيرة على نظمها البيئية الحساسة.
الغوص في البيانات
إذا كنت ترغب في عرض دفتر الملاحظات التي استخدمها إيريك لإجراء تحليله، وهي متاحة مجانًا في صندوق رمل DE Africa.
يمكن تحليل التباين في مدى المسطحات المائية باستخدام دفتر مراقبة مدى المياه المتاح مجاناً في البيئة الرملية لأفريقيا الرقمية للأرض الرقمية.
يمكن العثور على مثال آخر على كيفية تطبيق هذه المذكرة - لمكافحة الجفاف - في هنا.
طريقة أخرى قوية لتحليل حركة المياه السطحية وموقعها هي DE أفريقيا رصد المياه من الفضاء المنتج أو WOFS التي يمكن الوصول إليها أيضًا من خلال خريطتنا التفاعلية.
إذا كنت ترغب في دراسة مؤشر التنوع البيولوجي المتعدد الجنسيات في العالم ومؤشر التنوع البيولوجي غير المتناهي الصغر في العالم بدقة 10 أمتار لكل أفريقيا، استخدم خدمة بيانات GeoMAD.
استخدام GeoMAD لدراسة بحيرة إلمنتيتا
مؤشر التنوع البيولوجي الصافي المستمد من الخريطة الجيوميدية لعام 2018 متراكبًا على الخريطة الجيوميدية لبحيرة إلمنتيتا (يمينًا) وبحيرة ناكورو (يسارًا).
تُظهر أنماط التباين الثلاثية للانعكاس خلال عام 2018 لبحيرة إلمينتيتا (يمين) وبحيرة ناكورو (يسار).
يشير ارتفاع MAD الطيفي العالي (المشار إليه باللون الأحمر الغامق) فوق بحيرة إلمنتيتا على اليمين إلى وجود تباين لوني عالٍ في عام 2018.
نبذة عن إريك لورانس نجانجا
عمل إريك في مجال المعلومات الجغرافية، وإدارة البيانات، وإدارة الأراضي، والعلوم المكانية، والاستشعار عن بُعد، وتغير المناخ. وهو حاصل على درجة الماجستير في نظم المعلومات الجغرافية من جامعة نيروبي ودرجة البكالوريوس في التخطيط والإدارة البيئية من جامعة كينياتا.
يتمتع إريك بسنوات من الخبرة العملية في مجال نظم المعلومات الجغرافية، ويعمل حالياً في المركز الإقليمي لرسم خرائط الموارد من أجل التنمية (RCMRD) كفني بيانات. وقد قام بتنفيذ العديد من مهام التحليل الجغرافي المكاني أثناء مشاركته في مجموعة من المشاريع مثل: رسم خرائط فرص استعادة المناظر الطبيعية للغابات في مقاطعة ماكويني في كينيا، وبرنامج محاسبة رأس المال الطبيعي في رواندا، وبرنامج نظام تقدير الانبعاثات الأرضية في كينيا (SLEEK) ورسم خرائط الغطاء الأرضي لغازات الاحتباس الحراري.
وتتمثل مجالات خبرته في تحليل البيانات الجغرافية المكانية الضخمة والقيمة المضافة، وأرشفة إدارة البيانات ونشرها، وتسويق البيانات عالية الدقة والبيانات التجارية. سافر إريك على نطاق واسع وشارك في بناء قدرات الموظفين الحكوميين من عدة بلدان في شرق وجنوب أفريقيا.