Una delle sfide per i ricercatori è collaborare e comunicare con le comunità per risolvere problemi sociali e ambientali. Però, questa sfida è ciò che ispira e motiva gli scienziati a continuare a indagare su questioni importanti.

Jamie Hoover (Ph.D. '16) ed Eric Rounds (M.A. '16), ex studenti del Professore Associato di Geografia Stephen J. Leisz, erano motivati ​​a utilizzare metodi geografici e formazione per indagare sui problemi dell'uso del suolo in Papua Nuova Guinea e nel Vietnam centrale, rispettivamente.

I geografi studiano come gli esseri umani e l'ambiente interagiscono spazialmente. Leisz, nello specifico, esamina la scienza del cambiamento del suolo e i driver dei cambiamenti nell'uso del suolo e nella copertura del suolo. "Indago le interazioni uomo-ambiente che portano a cambiamenti nell'uso del suolo e, in definitiva, nella copertura del suolo utilizzando dati di telerilevamento, come immagini satellitari attuali e storiche, fotografie aeree, e lidar, lavoro partecipativo sul campo, e sistemi informativi geografici (GIS), in collaborazione con le comunità che vivono nelle aree di studio, " spiega Leisz.

Questa esplorazione dell'uso del suolo e del cambiamento della copertura del suolo si basa su domande sull'impatto dei cambiamenti sull'ambiente e sulla comunità, così come i driver di tali cambiamenti. I risultati e l'interpretazione dei dati forniscono informazioni sull'ambiente, politico, ed economiche e assistere con la politica del territorio e le decisioni di gestione a livello locale, nazionale, e livelli internazionali.

Agricoltura di sussistenza in Papua Nuova Guinea

Le domande che Hoover voleva porre erano incentrate sull'agricoltura di sussistenza in Papua Nuova Guinea. "La Papua Nuova Guinea è un angolo unico del mondo che viene spesso trascurato dalla maggior parte dei ricercatori, anche se il paese è noto per la sua ricca biodiversità, "dice Hoover.

La prima visita di Hoover è stata nel 2011 con i collaboratori del Bishop Museum, finanziato attraverso una sovvenzione della National Science Foundation che Leisz e i collaboratori del Bishop Museum hanno ricevuto per indagare sulla flora megadiversa della Papua Nuova Guinea. Hoover e altri scienziati hanno trascorso un mese nel piccolo villaggio costiero di Kamiali.

La sua ricerca ha esaminato l'uso del suolo e il cambiamento della copertura del suolo a Kamiali, studiando specificamente l'agricoltura di sussistenza. Ha confrontato le analisi del telerilevamento utilizzando le sole immagini satellitari con un approccio di telerilevamento partecipativo che incorporava mappe partecipative dell'uso del suolo, indagini sulle parcelle domestiche e agricole, interviste, misurazioni di terreni incolti, e immagini satellitari. I risultati di Hoover hanno indicato che quest'ultimo approccio a metodi misti descriveva meglio i cambiamenti nell'uso del suolo nel tempo perché la natura complessa dell'uso del suolo e i cambiamenti in esso si verificano a livello di sub-pixel e non sono chiaramente identificati utilizzando le sole immagini satellitari.

Hoover ha iniziato la sua ricerca in risposta a uno studio su scala nazionale in Papua Nuova Guinea che ha indicato che le dimensioni delle aree coltivate a maggese sono aumentate nel tempo a causa dell'aumento della popolazione; però, la sua ricerca a scala di villaggio ha mostrato il contrario. I gestori del territorio locale hanno implementato una serie di strategie come l'intensificazione, selezione di nuovi, cultivar più produttive, suddivisione di grandi appezzamenti, applicazione di pesticidi, e diversificare i loro mezzi di sussistenza in modo che possano acquistare più cibo dai mercati per aumentare la produzione alimentare, piuttosto che espandere continuamente le aree bonificate.

I gestori del territorio locali hanno descritto come gli eventi meteorologici estremi associati al cambiamento climatico, come prolungate infestazioni di parassiti, siccità, e frequenti mareggiate e inondazioni, hanno portato a una fluttuazione, un'espansione-contrazione nel tempo, dell'area a maggese del villaggio. Questi impatti ambientali hanno influenzato le decisioni della comunità per la bonifica dei terreni per la coltivazione e hanno avuto un ruolo nei cambiamenti della strategia di sussistenza. Comprendere queste strategie di sussistenza e le decisioni sull'uso del suolo è importante per la comunità quando si pianificano strategie di sussistenza e conservazione sostenibili.

Hoover ha condiviso e convalidato i suoi risultati con la comunità di Kamiali e ha tenuto un seminario durante una seconda visita in Papua Nuova Guinea. "Volevo che la comunità beneficiasse delle ricerche condotte nel loro villaggio, " dice Hoover. "Il seminario ha esaminato i driver del cambiamento climatico e sociale che potrebbero influenzare le decisioni di gestione del territorio. Abbiamo svolto una serie di esercizi di scenario e mappatura partecipativa per identificare spazialmente come l'uso delle risorse e la posizione sarebbero cambiati rispetto allo scenario".

Hoover ha combinato GIS e tecnologie di telerilevamento con metodi qualitativi comunemente usati in antropologia e geografia culturale. "La community ha creato un video tramite le metodologie VideoVoice, un metodo di ricerca basato sulla comunità in cui i partecipanti hanno pianificato, ha scritto, e girato un video sulla vita del villaggio, giardinaggio (agricoltura), pesca, e risorse fluviali e forestali, " spiega Hoover. La conoscenza del territorio è fondamentale per comprendere il sociale, politico, economico, e gli impatti ambientali sull'uso del suolo e, in definitiva, sulla copertura del suolo. Il video non era direttamente collegato alla tesi di Hoover, però, il progetto ha fornito una prospettiva unica di sostentamento e importanza delle risorse dal punto di vista del gestore del territorio invece che solo dal punto di vista dei suoi obiettivi di ricerca.

Espansione stradale in Vietnam

Eric Rounds è arrivato al suo programma di master con una laurea in storia e minori in antropologia e geografia. Era interessato all'esplorazione delle interazioni uomo-ambiente e voleva esperienza in GIS e telerilevamento.

Rounds ha contattato Leisz per lavorare sull'uso del suolo e sul cambiamento della copertura del suolo. "Mi ha offerto l'opportunità di svolgere un lavoro sul campo nel sud-est asiatico per un mese, " dice Rounds. "Aveva finanziamenti dal Programma Land-Cover/Land-Use Change della NASA per condurre ricerche nel Vietnam centrale, e non vedevo l'ora di partecipare".

Il Vietnam ha lavorato con altri governi regionali attraverso l'Associazione delle nazioni del sud-est asiatico per facilitare il commercio e accelerare lo sviluppo economico lungo il corridoio economico est-ovest, un'autostrada che va dal Vietnam al Myanmar. Parte di questo sforzo si è concentrato sull'integrazione delle comunità agricole rurali adiacenti nell'economia più ampia. Di conseguenza, le strade sono state costruite a partire dal 2005 per collegare i villaggi impoveriti negli altopiani della provincia di Quang Tri all'autostrada Ho Chi Minh e alla National Highway 9, che fanno entrambi parte del corridoio economico est-ovest. Rounds ha esaminato l'impatto socio-economico dell'espansione stradale sulle comunità di Quang Tri per la sua ricerca di tesi. Ha raccolto dati intervistando la comunità, andare con la gente del posto a visitare la terra che coltivano, raccolta di punti GPS da utilizzare nello sviluppo di mappe di copertura del suolo, e la raccolta di dati sul loro uso del suolo e sulle pratiche agricole. Ha usato queste informazioni per condurre un'analisi storica della copertura del suolo.

Rounds ha utilizzato la tecnologia di telerilevamento per esaminare la posizione dei campi spostati, ampliamenti stradali, e l'ubicazione delle aree di pascolo e del riso montano in relazione alle reti di trasporto nel tempo. Ha quindi utilizzato i dati GPS della verità del suolo per guidare la creazione di mappe di copertura del suolo e convalidare la posizione delle diverse coperture del suolo e i posizionamenti sui campi di colture come mais (mais), alberi di acacia, e manioca. Molti geografi "fondano la verità" quando utilizzano la tecnologia di telerilevamento raccogliendo punti GPS in determinate caratteristiche del paesaggio, per tutto il tempo affidandosi ai membri della comunità per identificare altre informazioni importanti che un'immagine da sola non può fornire. Queste informazioni vengono utilizzate per supervisionare la classificazione della copertura del suolo e valutare l'accuratezza dei risultati.

"Abbiamo scoperto che le nuove strade hanno aumentato la connettività e la mobilità verso altre aree, " spiega Rounds. "Questi cambiamenti hanno favorito cambiamenti significativi nell'uso del suolo, copertura del suolo, e mezzi di sussistenza." Le espansioni stradali locali hanno aumentato la connettività e la comunità ha iniziato a integrarsi nell'economia di mercato regionale. Il villaggio è passato dall'agricoltura di sussistenza alla coltivazione di colture a scopo di lucro. La povertà all'interno del villaggio è diminuita con più reddito e accesso a più opzioni di sostentamento.

Applicare metodi geografici a una carriera

Oltre ai loro corsi e ricerche, Hoover e Rounds erano assistenti didattici laureati per i corsi di geografia nel Dipartimento di Antropologia e sono stati coinvolti con il Centroide geospaziale della CSU, un centro di risorse di tecnologia spaziale nella Morgan Library, che ha fornito una preziosa esperienza agli studenti e assistenza al campus e alla comunità.

"Oltre alla mia ricerca di tesi, due esperienze mi hanno aiutato nella mia ricerca di carriera, " dice Rounds. "Mi sono unito al Centroide geospaziale mentre ero alla CSU, dove ho potuto fare esperienza pratica su una varietà di progetti e fare rete con persone nella comunità geografica."

"La seconda esperienza è stata con la NASA DEVELOP. I progetti su cui ho lavorato mi hanno fornito un'esperienza di telerilevamento con applicazioni che non avevo mai considerato o su cui non mi ero mai concentrato".

I round hanno appreso di una posizione di specialista e formatore di telerilevamento presso Redcastle Resources tramite un'e-mail Geospatial Centroid. Redcastle Resources è una società appaltatrice per l'USDA Forest Service presso il Geospatial Technology and Applications Center. "Gestisco progetti di telerilevamento e GIS volti a migliorare le decisioni di gestione del territorio con dati e analisi spaziali pertinenti. Fornisco anche corsi di formazione in loco e basati su webinar per dipendenti federali che coprono una vasta gamma di argomenti come lidar, rilevamento del cambiamento, e mappatura della copertura del suolo, " dice Rounds. "Mi sento estremamente fortunato a poter lavorare su progetti interessanti che influenzano le decisioni di gestione del territorio, ed essere in grado di insegnare agli altri metodi e tecnologie geografiche."

Hoover ha anche beneficiato del suo lavoro con il Centroide geospaziale. Mentre completava la sua M.S. in scienze spartiacque alla CSU, Hoover ha contribuito a sviluppare il Centroid con l'assistente alla regia Sophia Lynn. "Sono stato molto attivo nel Centroid e ho contribuito a facilitare il GIS Day per quattro anni, "dice Hoover. "Come un dottorato di ricerca. candidato, Sapevo che non volevo entrare nel mondo accademico e uno dei miei contatti al campus mi ha parlato di un lavoro al National Park Service (NPS)."

Il lavoro di NPS Spatial Ecology che Hoover ha accettato è presso la Divisione Risorse Idriche presso la Direzione delle risorse naturali e della scienza. "Il lavoro era nel regno di quello che stavo cercando:mappatura, risorse naturali, e gestione del territorio. Creo mappe dei fondali oceanici e lacustri, e habitat bentonici all'interno dei parchi, " spiega Hoover. "La NPS deve affrontare le sfide del cambiamento climatico, aumento delle dimensioni della popolazione, e uso eccessivo. È davvero gratificante poter aiutare con questi problemi".