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早期泉水對森林意味著什麼

早期泉水對森林意味著什麼

將衛星數據與實地測量結合起來的新研究表明,隨著全球氣溫上升,美國東北部的春季開始得更早。

而這種轉變對碳是全球氣候變化的主要參與者如何在生態系統中循環具有重要意義。

波士頓大學地球與環境學教授Mark Friedl和博士候選人Minkyu Moon利用衛星圖像確定在過去的幾十年裡,位於馬薩諸塞州彼​​得舍姆的超過3,700英畝實驗林的哈佛森林中的樹木春天早些時候發芽。

研究人員還分析了碳吸收的實地數據,發現森林開始吸收更多碳的日期 - 樹木進行光合作用的指標 - 也更早地發生了變化,甚至更大程度上發生了變化。

“只有大約一半的空氣流入大氣層。 另一半被地球吸收了。“

毫無疑問,在過去的一個世紀裡,人們一直在製造越來越多的化石燃料含碳排放。 然而,一旦他們離開我們的汽車,家庭或工廠,那些化石燃料排放會發生什麼變得更加複雜。

弗里德爾解釋說:“我們只有大約一半的氣體進入大氣層。” “另一半被地球吸收,”海洋和陸地生態系統即森林之間的負擔分裂。

但是,碳森林占多少,未來將佔多少,這是一個與森林生產力相關的開放性問題,特別是樹木的光合作用和持續時間。

“這是實現這一目標的主要動機,試圖幫助我們了解生態系統如何變化,如果氣候持續變暖,那將對生態系統的生長季節產生什麼影響,以及生長季節的變化將如何變化導致碳封存的增加或減少,然後,通過擴展,這將如何影響大氣中二氧化碳的長期平衡,“弗里德爾說。

為了研究哈佛森林中春季的時間,研究人員比較了兩個來源的NASA衛星圖像: MODIS衛星自2000早期以來一直在全球軌道運行,捕獲粗分辨率圖像; 和 Landsat衛星已經在30年上軌道運行,但不太頻繁地重新訪問地球上的每個位置(每八天一次),收集高分辨率圖像。

“衛星上的成像傳感器設計用於捕捉植被的特性,”弗里德解釋說,並補充說,圖像是在可見光譜之外的波長處收集的,這些波長對活躍光合作用的植物的存在特別敏感,因此當葉子在春天出現,“我們可以從衛星上清楚地看到時間。”

“......它實際上是衡量生態系統的呼吸方式。”

研究人員將衛星數據與另一個獨特的數據集配對:三十年來對哈佛森林中一個渦流通量塔吸碳量的實地測量,他們用它來確定每年春天樹木時碳吸收量增加的時間。再次開始光合作用。

山上的森林儲存更多的碳

“我們正在開發這樣一個事實,即我們在哈佛森林的後院擁有這個星球上持續時間最長的碳交換測量站點,該站點擁有測量各種微量氣體(包括來自生態系統的二氧化碳)的吸收和釋放的儀器,“弗里德說。 “所以它真的可以衡量生態系統的呼吸方式。”

他們的Landsat衛星數據表明,隨著時間的推移,哈佛森林中的葉片出現確實早已發生變化(儘管他們沒有看到MODIS觀測結果的變化,這可能與更短的時間框架和更粗略的分辨率有關)。 他們的實地測量結果也說明了一個類似的故事:在過去的幾十年裡,碳吸收的年增長率在春季早些時候就已經發生。

然而,早期春季的趨勢在地面測量中比在衛星數據中更為明顯,該團隊將在後續研究中進行調查。 該團隊還希望探索更長的生長季節如何影響哈佛森林的整體碳吸收,並將他們的實驗方法擴展到更多的地點。

最終,研究人員計劃利用這些數據來改善氣候模型如何代表春季的時間,弗里德希望這將導致對未來氣候變化的更好預測。

“我們正在嘗試利用這些信息來揭示圍繞地球如何變化以及未來在生態系統和生態系統對氣候系統的影響方面所具有的問題。”

Moon在新奧爾良舉行的美國地球物理聯盟秋季會議上介紹了初步結果。 美國宇航局的陸地生態計劃資助了這項工作。

資料來源:凱瑟琳卡魯索 波士頓大學

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