Tällä muutoksella on suuri merkitys siihen, miten hiilidioksidi, joka on tärkein toimija maailmanlaajuisessa ilmastonmuutoksessa, kiertää ekosysteemiä.

Bostonin yliopiston maa- ja ympäristöprofessori Mark Friedl ja tohtorikoulutettava Minkyu Moon selvittivät satelliittikuvien avulla, että viime vuosikymmenien aikana Harvard Forestin, yli 3,700 hehtaarin koemetsän, joka sijaitsee Petershamissa Massachusettsissa, puita on ollut viime vuosikymmenien aikana. itävät lehdet aikaisemmin keväällä.

Tutkijat analysoivat myös hiilidioksidin talteenottoa koskevia tietoja ja totesivat, että päivämäärä, jolloin metsä alkaa ottaa enemmän hiiltä - indikaattori siitä, että puut ovat fotosynteesi - on myös siirtynyt aikaisemmin ja vieläkin enemmän.

”Vain noin puolet siitä, mitä pumpataan ilmakehään, pysyy ilmakehässä. Toinen puoli imeytyy planeetalla. ”

---

---

Ei ole epäilystäkään siitä, että viime vuosisadan aikana ihmiset ovat pilaantuneet yhä enemmän fossiilisten polttoaineiden hiilidioksidipäästöjä. Kuitenkin, mitä tapahtuu fossiilisten polttoaineiden päästöillä, kun ne poistuvat autostamme, koteistamme tai tehdastamme, on hieman monimutkaisempi.

”Vain noin puolet siitä, mitä pumpataan ilmakehään, pysyy ilmakehässä”, Friedl kertoo. "Toinen puoli on imeytynyt planeetalla", taakka, joka on jaettu valtameren ja maan ekosysteemien eli metsien välille.

Mutta kuinka paljon hiilimetsät ryhtyvät ja kuinka paljon ne vievät tulevaisuudessa, on avoin kysymys, joka liittyy metsien tuottavuuteen, erityisesti kuinka paljon puita on fotosynteesissä ja kuinka kauan.

”Se on tällainen ensisijainen motivaatio tähän, pyrkii auttamaan meitä ymmärtämään, miten ekosysteemit muuttuvat, ja jos ilmasto jatkaa lämpenemistä, mitä se tekee ekosysteemien kasvukaudelle ja miten kasvukaudella tapahtuu muutoksia johtaa hiilen sitomisen lisääntymiseen tai vähenemiseen, ja sen jälkeen, miten tämä vaikuttaa hiilidioksidin pitkän aikavälin tasapainoon ilmakehässä ”, Friedl sanoo.

Tutkittaessa kevään ajoitusta Harvardin metsässä tutkijat vertaivat NASAn satelliittikuvia kahdesta lähteestä: MODIS-satelliitti, joka on kiertänyt maapalloa päivittäin 2000-varhaisista alkamisista lähtien. ja Landsat-satelliitti, joka on kiertänyt 30-vuosia, mutta tarkastaa uudelleen jokaisen sijainnin maapallolla harvemmin (kerran kahdeksassa päivässä) ja kerää korkean resoluution kuvia.

"Satelliittien kuvantunnistimet on suunniteltu tarttumaan kasvillisuuden ominaisuuksiin", Friedl kertoo, että kuvat kerätään näkyvän spektrin ulkopuolella olevilla aallonpituuksilla, jotka ovat erityisen herkkiä aktiivisesti fotosynteettisten kasvien läsnäololle, niin että kun lehdet tulevat esiin keväällä, ”näemme sen ajoituksen melko selvästi satelliiteista.”

”… Se on kirjaimellisesti mittaamassa, miten ekosysteemi hengittää.”

Tutkijat yhdistivät satelliittidatan toiseen ainutlaatuiseen tietokokonaisuuteen: kolme vuosikymmentä maanpäällisiä mittauksia hiilidioksidipäästöistä Harvardin metsän pyörrevirran tornista, jonka avulla he määrittivät hiilidioksidin lisääntymisen ajoituksen, joka tapahtuu joka kevät, kun puut aloita fotosynteesi uudelleen.

Metsien metsät säilyttävät enemmän hiiltä

”Hyödynnämme sitä tosiasiaa, että olemme saaneet takapihallamme Harvard Forestissa pisimmän jatkuvasti käynnissä olevan hiilivaihtomittauspaikan planeetalla, jossa on välineitä, jotka mittaavat erilaisten hivekaasujen, mukaan lukien hiilidioksidin, ottamista ja vapautumista ekosysteemeistä , Friedl sanoo. "Joten se tarkoittaa kirjaimellisesti sitä, miten ekosysteemi hengittää."

Heidän Landsat-satelliittitietonsa osoittavat, että ajan myötä Harvard Forestin lehtien syntyminen on todellakin siirtynyt aikaisemmin (vaikka he eivät nähneet muutosta MODIS-havainnoissa, jotka saattavat liittyä lyhyempään aikatauluun ja karkeampaan resoluutioon). Maapallon mittaukset kertovat samanlaisesta tarinasta: viime vuosikymmeninä hiilen talteenoton vuotuinen kasvu on tapahtunut jo keväällä aikaisemmin.

Aikaisempaan kevään suuntaus oli kuitenkin selvempi maanpäällisissä mittauksissa kuin satelliittitiedoissa, erotus, jota joukkue tutkii seurantatutkimuksissa. Tiimi haluaisi myös tutkia, miten pidempi kasvukausi vaikuttaa Harvardin metsän hiilidioksidipäästöihin ja laajentaa niiden kokeellista lähestymistapaa useampiin sivustoihin.

Viime kädessä tutkijat suunnittelevat käyttävänsä tietoja parantaakseen, kuinka ilmastomallit edustavat kevään ajoitusta, jonka Friedl toivoo johtavan parempiin ennusteisiin tulevasta ilmastonmuutoksesta.

”Pyrimme käyttämään näitä tietoja purkamaan tämän melko monimutkaisen kysymyksen, joka liittyy siihen, miten planeetta muuttuu ja mitä tulevaisuus on ekosysteemien ja ekosysteemin vaikutusten kannalta ilmastojärjestelmässä.”

Kuu esitteli alustavat tulokset New Orleansissa järjestetyssä American Geophysical Unionin kokouksessa. NASAn maanpäällisen ekologian ohjelma rahoitti työtä.

Lähde: Catherine Caruso Boston University