Gepubliceerd op 10 november 2022
Het monitoren van troebele gebieden in het Belgische deel van de Noordzee is belangrijk omdat het een van de belangrijkste parameters is die een nadelige ecologische impact kunnen hebben. Toenemende menselijke activiteiten, zoals de bouw van offshore windmolenparken en baggeractiviteiten, kunnen de variabiliteit van zwevende deeltjes (Suspended Particulate Matter – SPM) aanzienlijk beïnvloeden. Een beter begrip van zowel natuurlijke als door de mens veroorzaakte SPM-variabiliteit is daarom essentieel voor een duurzaam kustbeheer.
Het team achter het STEREO III-project TIMBERS (3D Turbidity assessment through Integration of MultiBeam Echo-sounding and optical Remote Sensing), bestaande uit onderzoekers van VITO en VLIZ (Vlaams Instituut voor de Zee), onderzocht de mogelijkheid om 3D verticale troebelheidsprofielen binnen de zeewaterkolom te genereren door twee technieken te combineren, namelijk optische teledetectie en MultiBeam Echo-Sounding (MBES).
Jojo-beweging van de turbiditeitsmetingen met gelijktijdige verzameing van multibeam-waterkolomdata.
Turbiditeitsgegevens afkomstig van satellieten zijn nu al een product in de portefeuille van bedrijven die gespecialiseerd zijn in aardobservatie en leveren informatie over troebelheid in de bovenste lagen van de waterkolom.
Aan de andere kant is MBES-afgeleide turbiditeit een relatief nieuwe techniek die nog niet in het veld wordt toegepast en die de mogelijkheid opent om informatie te verkrijgen over turbiditeit in diepere lagen van de waterkolom.
In het kader van het TIMBERS-project werden meerdere veldcampagnes georganiseerd in het Belgische deel van de Noordzee, een bekend dynamisch gebied met hoge troebelheid. Het team verzamelde hyperspectrale radiometrische gegevens van het wateroppervlak, alsook turbiditeits- en SPM-informatie van de waterkolom (bv. de deeltjesgrootteverdeling en optische backscatter-karakteristieken).
Een eerste kubus van gefuseerde oppervlakte-ORS-data (Optical Remote Sensing) en onderwater-MBES-data (Multibeam echo-sounding) gebaseerd op gegevens van de veldcampagne in februari 2021. |
|
 |
 |
Dronebeeld opgenomen tijdens een van de TIMBERS-veldcampagnes (21 april 2021). Rechts het warekleurenbeeld, links de afgeleide turbiditeitskaart. Het vaartuig genereert een turbiditeitspluim en beïnvloedt de in-situ opmetingen.
Het TIMBERS-team definieerde geoptimaliseerde protocollen voor het verzamelen en verwerken van multibeam-waterkolomgegevens voor de extractie van turbiditeitsgegevens. Daarnaast ontwikkelden zij protocollen voor de beoordeling van de kwaliteit van hyperspectrale radiometrische gegevens (QWIP-score, Dierssen et al., 2022) en evalueerden ze de meest geschikte algoritmen voor het verkrijgen van turbiditeitsgegevens in de Noordzee uit satelliet- en dronegegevens. De TIMBERS-workflow resulteerde in het genereren van 3D SPM-kubussen (mg/l), samengesteld uit multibeam-gegevens voor het onderste deel en troebelheidswaarden verkregen uit satellietgegevens voor het bovenste deel.