|  | Het Tsjaadmeer 1973 - Publiek domein US leger map | |
Oefening 2: Het Tsjaadmeer krimpt
Feiten
De Sahara beweegt naar het zuiden en neemt gebieden over die een paar decennia geleden nog uit savanne of bos bestonden. Een aantal van de meest opvallende veranderingen bevinden zich bij het Tsjaadmeer.
Nog maar 40 jaar geleden was het Tsjaadmeer 25.000 vierkante kilometer groot en haalden vissers elk jaar meer dan 230.000 ton vis uit het meer. Het meer is nu gekrompen tot een oppervlak dat over het algemeen zo'n 500 vierkante kilometer beslaat, afhankelijk van het seizoen, en de gemiddelde vangst per jaar is sterk gedaald tot ongeveer 50.000 ton. Er wordt nu landbouw gedreven in gebieden die nog maar een paar decennia geleden onder water stonden.
Waarom krimpt het Tsjaadmeer?
Er zijn een heleboel theorieën voorgesteld om het grote waterverlies van de afgelopen decennia te verklaren.
Al die theorieën noemen klimaatverandering als belangrijke factor. Stijgende temperaturen zorgen voor snellere verdamping en dat zorgt weer voor een lager watervolume in de aanvoerrivieren. Natuurlijk speelt het een beslissende rol dat er minder vegetatie in de savannegebieden binnen het stroomgebied van het meer groeit; dit draagt bij aan de verandering van het regionale klimaat, dat droger wordt.
Deze vermindering van vegetatie wordt vooral toegeschreven aan overbegrazing. Een andere factor is dat het meer en de aanvoerrivieren vaker als drinkwaterbron en irrigatiebron worden gebruikt.
De bevolking van Tsjaad is in de afgelopen veertig jaar verdrievoudigd. Van 1983 tot 1994 is de hoeveelheid landbouwgrond met 400% gegroeid. Landbouw is verantwoordelijk voor ongeveer 50 procent van de aangespoelde grond in het meer.
Het oppervlak van het Tsjaadmeer meten
In deze oefening meet je het oppervlak van het Tsjaadmeer om te bepalen hoe ver het water zich heeft teruggetrokken. Vervolgens voer je met behulp van GIS-lagen een multitemporale analyse uit om veranderingen vast te stellen. Omdat de afbeeldingen gegeocodeerd zijn voor hetzelfde kaartsysteem, kun je deze GIS-lagen gebruiken op afbeeldingen met georeferenties, ongeacht de sensor, de ruimtelijke resoluties of het beeldbereik. Geocoderen is vooral belangrijk als je veranderingen over zeer lange perioden wilt vaststellen, zoals bij het Tsjaadmeer.
Eenvoudigheidshalve definiëren we het meer in deze oefening als de grootste overgebleven watermassa in het zuidoosten en tellen we de kleinere geïsoleerde watermassa's in de buurt niet mee.
Bij deze oefening maak je gebruik van een satellietbeeld dat in 2011 is gemaakt door de MERIS-sensor (dezelfde afbeelding als in Oefening 1) en twee andere afbeeldingen die door Landsat-satellieten zijn gemaakt: een van de Landsatafbeeldingen is in 1973 gemaakt door de MultiSpectral Scanner (MSS) van Landsat 1. Hiermee kun je de verandering over een langere periode vaststellen. De afbeelding heet 'Landsat_MSS_LakeChad_January1973'. Je vindt hem onder 'Eduspace - Download' in het menu rechts. De andere Landsatafbeelding is in 1986 gemaakt door de Thematic Mapper (TM) sensor van Landsat 5 en heet 'Landsat_TM_LakeChad_December1986'.
Je gaat nu de enorme afname van het Tsjaadmeer gedurende de afgelopen 40 jaar analyseren, kwalitatief en kwantitatief.
1. Open met LEOWorks het .tif-bestand van de Landsat MSS-afbeelding uit 1973. De banden van de MSS van Landsat 1 staan in de tabel hieronder:
| Kanaal | | Golflengtegebied (μm) | | Landsat 1,2,3 | Landsat 4,5 | | MSS 4
LEOWorks: band1 | MSS 1 | 0,5 – 0,6 (groen) | MSS 5
LEOWorks: band2 | MSS 2 | 0,6 – 0,7 (rood) | MSS 6
LEOWorks: band3 | MSS 3 | 0,7 – 0,8 (nabij-infrarood) | MSS 7
LEOWorks: band4 | MSS 4 | 0,8 – 1,1 (nabij-infrarood) |
|
Met een andere satellietafbeelding, die in 1973 is gemaakt door de MultiSpectral Scanner (MSS) van Landsat 1, kun je de verandering over een langere periode vaststellen. De afbeelding heet 'Landsat_MSS_LakeChad_January1973'. Je vindt hem onder 'Eduspace - Download' in het menu rechts. Daar staat ook een andere Landsatafbeelding.
Deze is in 1986 gemaakt door de Thematic Mapper (TM) sensor van Landsat 5 en heet 'Landsat_TM_LakeChad_December1986.
Je gaat nu de enorme afname van het Tsjaadmeer gedurende de afgelopen 40 jaar analyseren, kwalitatief en kwantitatief.
1. Open een RGB-aanzicht dat geschikt is om watergebieden duidelijk weer te geven. Probeer verschillende combinaties, waaronder RGB_3-2-1.
Om de vroegere oppervlakte en omtrek van het Tsjaadmeer grofweg te kunnen meten, trek je met behulp van het meethulpprogramma een lijn rond de oevers. Noteer je resultaten.
2. Maak nu een RGB-aanzicht van de Landsat 5 TM-afbeelding uit 1986.
Herhaal de stappen die je hierboven bij de MSS-afbeelding hebt gevolgd.
Kanaal
Landsat 4,5 | Golflengtegebied (μm) | | TM 1 | 0,45 – 0,52 (blauw-groen) | | TM 2 | 0,52 – 0,60 (groen) | | TM 3 | 0,63 – 0,69 (rood) | | TM 4 | 0,76 – 0,90 (nabij infrarood) | | TM 5 | 1,55 – 1,75 (medium infrarood) | | TM 7 | 2,08 – 2,35 (medium infrarood) | | TM 6 | 10,4 – 12,5 (thermisch infrarood) |
|
3. Open nu de MERIS-afbeelding van Envisat. Dis is de meest recente afbeelding van het Tsjaadmeer. Maak net als in de vorige oefening een RGB-aanzicht dat geschikt is om water te kunnen zien
Om de omtrek en het oppervlak van het meer te berekenen herhaal je voor deze MERIS-afbeelding de stappen die je eerder voor de Landsat-afbeeldingen hebt uitgevoerd. Vergeet niet om je resultaten op te schrijven.
4. Vergelijk je resultaten.
Met hoeveel zijn de omtrek en het oppervlak tussen de verschillende data afgenomen?
Bereken absolute en relatieve waarden en druk de laatste uit als percentage (verschil gedeeld door oorspronkelijke waarde X 100%). Gebruik de volgende tabellen om je bevindingen op te schrijven:
| | Omtrek | Oppervlak | | Januari 1973 | | | | December 1986 | | | | Absoluut verschil | | | | Relatief verschil | | |
|
| | Omtrek | Oppervlak | | December 1986 | | | | Januari 2011 | | | | Absoluut verschil | | | | Relatief verschil | | |
|
| | Omtrek | Oppervlak | | Januari 1973 | | | | Januari 2011 | | | | Absoluut verschil | | | | Relatief verschil | | |
|
5. Teken met behulp van deze drie datasets twee grafieken in een assenstelsel om de ontwikkeling van het Tsjaadmeer visueel te maken. Zet de omtrek en het oppervlak op de Y-as (ordinaat) en de tijd op de X-as (abscis). Door het op deze manier visueel te maken kun je de afname beter interpreteren.
Kun je de afname als 'bijna lineair' aanmerken?
In welke van de twee tijdsperioden is de afname van het Tsjaadmeer het sterkst?
Lees de paragraaf 'Waarom krimpt het Tsjaadmeer?' aan het begin van deze oefening nog eens door.
De hoeveelheid water in het meer verschilt flink per seizoen. Welke risico's zijn er verbonden aan het trekken van conclusies op basis van slechts drie metingen van satellietbeelden in zo'n lange periode?
Stel manieren voor waarop je betrouwbaardere schattingen zou kunnen doen.
6. Gebruik nu het GIS-programma om met behulp van veelhoeken de jaar-afhankelijke oeverlijnen van het meer in een GIS-laag te tekenen. Voeg gebied en lengte als nieuwe kenmerken toe.
Bewaar elke laag in een .shp-bestand met een duidelijke naam zoals 'Tsjaadmeer_kustlijn_1973.shp'.
Leg tot slot deze drie GIS-lagen op de nieuwste MERIS-afbeelding en kies verschillende kleuren met de Layer Style Editor.
Schrijf aan de hand van je analyse een kort verslag over de krimp van het Tsjaadmeer op basis van je metingen, grafieken en afbeeldingen.
Vergelijk je resultaten met die van de andere leerlingen in je klas.
| 
