Van rekenen naar kijken: TerraNova OS koppelt gebiedsdata, satellieten en natuurwaarnemingen

Wie iets wil zeggen over stikstof, water of natuur, loopt in Nederland al snel tegen een merkwaardig probleem aan. Er zijn ongelooflijk veel gegevens beschikbaar, maar ze vertellen zelden vanzelf één verhaal.

Emissies staan in de ene database. Natura 2000-gebieden in een andere. Bodemkaarten komen uit weer een andere bron. Voor luchtkwaliteit zijn er meetstations en modellen, terwijl satellieten ondertussen dagelijks over Nederland vliegen. En wie wil weten hoe het werkelijk met planten en dieren gaat, belandt vervolgens bij natuurwaarnemingen, verspreidingskaarten en ecologische meetprogramma’s.

De gegevens zijn er dus vaak wel. Het probleem is vooral ze bij elkaar te brengen.

Dat is precies de richting waarin we TerraNova OS verder ontwikkelen. Wat begon met uitgebreide gebiedsanalyses krijgt inmiddels twee nieuwe dimensies: satellietdata en natuurwaarnemingen. Daarmee ontstaat langzaam een digitaal vergrootglas waarmee een gebied vanuit verschillende invalshoeken kan worden onderzocht.

Niet als vervanging van meten, ecologisch veldwerk of deskundigen. Wel als gereedschap om veel sneller de juiste vragen te stellen.

Het begint met het gebied

De basis wordt gevormd door de Regional FactPack van TerraNova OS. Het uitgangspunt daarvan is eenvoudig: selecteer een gebied en verzamel vervolgens systematisch de gegevens die voor dat gebied relevant zijn.

Dat klinkt vanzelfsprekend, maar in de praktijk is het behoorlijk ingewikkeld.

Een analyse van bijvoorbeeld een landbouwgebied rond een Natura 2000-gebied vraagt gegevens over landgebruik, emissiebronnen, bodem, water, natuurgebieden, bedrijven en ruimtelijke structuren. Wie dergelijke informatie handmatig uit verschillende databronnen moet verzamelen, is al snel uren of dagen bezig voordat de inhoudelijke analyse überhaupt begint.

De gebiedsmodule probeert die eerste stap te automatiseren.

Daarmee verschuift het vertrekpunt van een discussie. Niet langer: welk landelijk gemiddelde geldt hier? Maar: wat weten we eigenlijk over dit specifieke gebied?

Dat onderscheid is belangrijk. Nederland is klein, maar bepaald niet homogeen. Een zandgebied op de Veluwe functioneert anders dan de Noordoostpolder. Een veenweidegebied heeft andere bodem- en waterprocessen dan Zuid-Limburg. Ook emissiebronnen, natuurtypen en hydrologie verschillen sterk.

Een nationale kaart is daarom nuttig voor overzicht. Voor gebiedsbeleid begint het interessante werk pas wanneer we inzoomen.

Bekijk de Regional FactPack van TerraNova OS⁠

En toen kwam de satelliet erbij

De tweede ontwikkeling is misschien nog spannender. TerraNova OS kan steeds meer satellietinformatie ontsluiten.

Dat verandert de aard van een analyse.

Veel klassieke databronnen beschrijven immers wat ergens administratief aanwezig is: een perceel heeft een bepaalde bestemming, een bedrijf heeft een bepaalde emissie, een natuurgebied heeft een aangewezen habitattype.

Een satelliet kijkt daar anders naar.

Die registreert wat er aan het aardoppervlak en in de atmosfeer daadwerkelijk gebeurt. Afhankelijk van de gebruikte satelliet en sensor kunnen bijvoorbeeld vegetatieontwikkeling, vocht, temperatuur en bepaalde atmosferische componenten worden gevolgd.

Daarmee krijgen we ineens een tijdsdimensie.

Een kaart is niet langer uitsluitend een statische foto. We kunnen ontwikkelingen door het seizoen en tussen jaren gaan onderzoeken. Hoe ontwikkelt vegetatie zich? Waar ontstaan afwijkende patronen? Wat gebeurt er tijdens droogte? Zijn veranderingen structureel of zien we slechts een bijzonder jaar?

En ook voor luchtkwaliteit ontstaan interessante mogelijkheden. Satellietwaarnemingen van bijvoorbeeld NO₂ en – met andere technieken en instrumenten – ammoniak kunnen patronen zichtbaar maken die naast emissieregistraties, grondmetingen en verspreidingsmodellen kunnen worden gelegd.

Dat laatste woord is essentieel: naast.

Een satelliet is geen magisch instrument dat alle onzekerheden uit het stikstofdossier oplost. Satellietmetingen hebben hun eigen resolutie, detectiegrenzen en onzekerheden. Een satellietconcentratie is bovendien niet hetzelfde als emissie en al helemaal niet automatisch hetzelfde als depositie.

Maar juist daarom is de combinatie interessant.

Wanneer een emissieregistratie, atmosferisch model, meetstation én satelliet hetzelfde patroon laten zien, wordt het verhaal sterker. Wanneer ze elkaar tegenspreken, ontstaat misschien een nog interessantere vraag: waarom?

Bekijk Satellite Intelligence in TerraNova OS⁠

Maar uiteindelijk gaat natuurbeleid over natuur

Daarmee komen we bij de derde uitbreiding.

Want hoeveel stikstof-, bodem-, water- en satellietkaarten we ook produceren: uiteindelijk gaat natuurbeleid niet over kaarten. Het gaat over ecosystemen, vegetatie, planten en dieren.

Daarom voegen we natuurwaarnemingen toe.

Ook daar geldt onmiddellijk een waarschuwing. Een stip op een kaart is nog geen populatietrend. Dat ergens meer waarnemingen van een soort worden geregistreerd, betekent niet automatisch dat die soort toeneemt. Misschien kwamen er simpelweg meer waarnemers. Misschien werd een gebied toegankelijker. Misschien werd een populaire natuurapp geïntroduceerd.

Goede ecologische analyse vraagt daarom onderscheid tussen waarneming, verspreiding en populatieontwikkeling.

Maar grote hoeveelheden natuurwaarnemingen zijn desondanks buitengewoon waardevol. Ze kunnen laten zien welke soorten ergens worden aangetroffen, hoe de ruimtelijke verspreiding verandert en waar nader onderzoek interessant kan zijn.

De nieuwe Field Observations-functionaliteit van TerraNova OS maakt het mogelijk dergelijke natuurgegevens ruimtelijk te bekijken en te verbinden met de andere lagen in het systeem.

En dan wordt het pas echt interessant.

Bekijk Field Observations in TerraNova OS⁠

Van emissie naar ecologie

Stel dat we een gebied onderzoeken waarin zorgen bestaan over natuurkwaliteit.

Traditioneel worden dan vaak enkele indicatoren gekozen. Bijvoorbeeld berekende stikstofdepositie ten opzichte van de kritische depositiewaarde.

Maar daarmee weten we nog lang niet waarom een ecosysteem zich ontwikkelt zoals het zich ontwikkelt. Met de nieuwe aanpak kunnen verschillende informatielagen naast elkaar worden gelegd:

bronnen → emissies → atmosfeer → bodem en water → vegetatie → natuurwaarnemingen.

Dat maakt een wezenlijk andere manier van analyseren mogelijk.

Wanneer vegetatie achteruitgaat, kunnen we bijvoorbeeld onderzoeken of dat ruimtelijk samenvalt met stikstofbelasting. Maar we kunnen óók kijken naar bodemtype, grondwater, droogte, landgebruik, beheer en vegetatieontwikkeling vanuit satellietbeelden.

En vervolgens naar de soorten die daadwerkelijk worden waargenomen. Daarmee verandert ook de discussie over causaliteit.

Een modeluitkomst is immers geen waarneming. Een correlatie is geen causaliteit. En één natuurwaarneming bewijst geen trend. Maar verschillende onafhankelijke gegevensbronnen kunnen gezamenlijk wel een hypothese sterker of juist zwakker maken.

Dat principe wordt in wetenschappelijk onderzoek triangulatie genoemd: hetzelfde vraagstuk vanuit verschillende onafhankelijke databronnen bekijken.

Geen digitaal orakel

Daarbij moeten we oppassen voor een verleiding die bij moderne software voortdurend op de loer ligt. Hoe mooier de kaart, hoe groter de neiging hem als waarheid te beschouwen. Dat willen we juist niet.

TerraNova OS moet geen digitaal orakel worden dat na een druk op de knop vertelt wat de werkelijkheid is. Het moet zichtbaar maken welke gegevens beschikbaar zijn, wat die gegevens betekenen en waar hun beperkingen liggen.

Een model blijft een model. Een satelliet heeft een bepaalde ruimtelijke en temporele resolutie. Een natuurwaarneming heeft een detectiekans. Een emissieregistratie bevat onzekerheden. Een bodemkaart beschrijft de werkelijkheid op een bepaalde schaal.

Software moet die onzekerheden niet verstoppen achter zeven cijfers achter de komma. Goede software maakt ze zichtbaar.

Van stikstofdiscussie naar gebiedsdiagnose

Daarmee ontstaat uiteindelijk een veel interessanter perspectief. De grote milieudossiers van de komende tien jaar – stikstof, waterkwaliteit, droogte, biodiversiteit, klimaat en landbouw – zijn namelijk geen losstaande problemen. Ze spelen tegelijkertijd op hetzelfde stukje Nederland.

Precies daarom geloven wij steeds meer in gebiedsdiagnostiek.

Niet beginnen met één indicator en vervolgens het landschap proberen te verklaren. Maar beginnen met het landschap en vervolgens onderzoeken welke processen daar relevant zijn.

Soms zal stikstof een belangrijke verklarende factor zijn. Elders kan hydrologie dominant zijn. Op weer een andere plek beheer, bodemchemie, droogte of een combinatie daarvan.

Dat kun je alleen ontdekken wanneer gegevens die traditioneel in verschillende beleidskokers zitten naast elkaar worden gelegd. Met de uitbreiding van TerraNova OS zetten we daar een volgende stap in.

Eerst brachten we het gebied in beeld. Nu kunnen we steeds beter vanuit de ruimte meekijken. En vervolgens leggen we daar de waargenomen natuur naast. De interessantste vraag is dan niet langer hoeveel datasets we hebben. Maar of we met al die gegevens eindelijk betere vragen over een gebied kunnen stellen.