ドローン搭載の地中レーダー時間経過マッピングが湿地における空間的・時間的水分動態を明らかにする

湿地の湿度状態は重要な要素であり、炭素動態に直接影響を与えます。したがって、湿地の水分状態を特徴づけ、理解し、その空間的および時間的変動を監視することが重要です。本研究は、フルウェーブ反転と組み合わせて使用されるドローン搭載の地中レーダー（GPR）の可能性を評価し、湿地の根ゾーン水分の空間的および時間的変動を調査することを目的としています。これに続いて、湿地復元アプリケーションへの利点を評価することを目指します。私たちの研究サイトは、ベルギーのオートファニョンにある4.5ヘクタールの湿地で、以前は林業活動によって劣化していました。2023年5月から2024年9月までの間、2〜4週間ごとに地中レーダー測定を実施し、5メートル解像度の19枚の湿地土壌水分マップを作成しました。さらに、地上プローブを使用して参照土壌水分データを収集し、GPR結果との比較を可能にしました。時間的変動に関して、GPRと地上プローブの間の全体的な相関関係は0.71であり、この方法が研究サイト全体の水分動態を効果的に把握していることを示しています。対照的に、GPRと地上プローブの空間的比較は低い相関（0.23）を示しました。これは、土壌水分の高いマイクロ変動、測定方法間の空間的不一致、およびそれぞれの特徴付けエリアと深さの違いによるものです。しかし、私たちは、空間クラスタリング分析を適用することで、研究サイト全体にわたる均質な水分クラスのマップを生成する際に、空間データが有用な情報を含んでいることを示しています。実際、これらのクラスターは、泥炭の深さ、表面温度、植生構成など、他の特定のサイト特性と良い一致を示しました。このクラスタリングは、復元努力の計画を支援するために使用できます。最後に、本研究は湿地の根ゾーン水分マッピングと監視の新たなアプローチを紹介し、湿地復元戦略の指導と監視において可能性を示しています。