Naskenovat celou Zemi laserem
Představte si vědecký projekt, jehož cílem není zmapovat jednu jeskyni, jeden les nebo jedno pohoří. Cílem je celý suchozemský povrch planety, převedený do přesného 3D modelu. Přesně to si klade za úkol nezisková organizace The Earth Archive, za kterou stojí Chris Fisher, profesor antropologie na Colorado State University a explorátor National Geographic, společně s geografem Stevem Leiszem.
Technologie, která to umožňuje, se v archeologii používá už léta. Otázka tedy nezní, jestli se to dá udělat. Otázka zní, proč to vědci chtějí stihnout tak rychle.
Proč ten spěch
Fisher motivaci shrnuje jednoduše: Země se mění tak rychle, že máme jen omezený čas na to, vytvořit její 3D záznam, který přežije pro budoucí generace. Jinými slovy, krajina kolem nás není neměnná kulisa. Stoupající hladina moří, eroze pobřeží, ústup ledovců nebo požáry mění tvář planety a spolu s ní mizí i to, co se v krajině skrývá, archeologické pozůstatky, geologické stopy i celé ekosystémy.
Jakmile se naleziště jednou změní k nepoznání, nedá se vrátit zpátky a podívat se, jak vypadalo předtím. Cílem projektu je proto zachytit co nejvíc kulturních, geologických a přírodních památek ohrožených klimatickou změnou, dokud je to ještě možné, a vytvořit z nich digitální archiv, se kterým budou moci pracovat vědci v budoucnu.
Jak funguje lidar, rentgen na krajinu
Nástrojem, který má celý plán unést, je lidar, metoda dálkového snímání založená na laserových paprscích. Letadlo nebo dron prolétává nad krajinou a vysílá dolů hustou síť laserových impulzů. Ty se odrazí od všeho, co cestou potkají, od listí, větví i samotného terénu, a přístroj přesně změří, jak dlouho se každý paprsek vracel zpátky.
Z milionů takových odrazů, propojených s informací o poloze letadla, pak software poskládá podrobnou 3D mapu terénu. Podle Fishera dokáže tato metoda zachytit detaily o velikosti kolem dvaceti centimetrů, tedy zhruba velikost cihly. Klíčový trik přichází potom: software umí odfiltrovat odrazy od listí a větví a nechat jen ty, které se odrazily od skutečného povrchu země. Výsledkem je něco jako rentgen krajiny, obraz terénu bez vegetace, který ukáže i to, co je jinak schované pod korunami stromů.
Ztracené město pod guatemalskou džunglí
Síla téhle metody se naplno ukázala v roce 2018, kdy tým vedený archeology Marcellem Canutem a Franciscem Estradou-Bellim použil lidar nad více než 2100 kilometry čtverečními guatemalské džungle. Výsledky zveřejněné v časopise Science odhalily přes 60 000 dosud neznámých struktur, od osamocených domů přes rozlehlé paláce až po obřadní centra a kamenné pyramidy.
Celé toto staré osídlení bylo po staletí schované pod hustou vegetací, neviditelné na satelitních snímcích i pro člověka, který by se džunglí prodíral pěšky. Pozemní průzkum stejného území by býval trval desetiletí. Lidar to zvládl během jediného přeletu. Právě takové objevy jsou důkazem, že metoda, na které staví The Earth Archive, skutečně funguje a že podobná překvapení mohou čekat na odhalení po celém světě.
Vize, nebo hotový plán?
Jak přesně by mělo skenování celé planety probíhat, zůstává otevřené. Není známo, kolik by to stálo, jak dlouho by projekt trval, ani zda počítá s oceánským dnem či ledovci, kde lidar funguje jinak nebo vůbec. Earth Archive zatím staví na kombinaci nových náletů a dat, která už existují, například z leteckých a satelitních měření, a chce využít i to, že některé země, třeba Nizozemsko, si vlastní lidarové mapování dělají samy.
The Earth Archive je tak zatím spíš ambiciózní vize, ke které se připojují vědci a instituce, než hotový projekt s jasným rozpočtem a harmonogramem. Fisher sám ale věří, že jednou bude mít tahle práce úplně jiný smysl, než jen archeologický. Odhaduje, že za sto let budou lidé s tak podrobnými 3D daty zacházet podobně, jako kdyby vstoupili do virtuálního světa, ve kterém si mohou prohlédnout planetu takovou, jaká kdysi byla.