Pirmasis miško aukščio žemėlapis visame pasaulyje

LIDAR palydovų duomenys suteikia galimybę visapusiškai aprėpti ir geriau įvertinti klimato poveikį

Visuotinis miško aukščio žemėlapis. Žali tonai apibūdina skirtingą vidutinį medžio aukštį nuo 0 iki 70 metrų. © NASA / Žemės observatorija
skaityti garsiai

Naudodamiesi NASA palydovo duomenimis, tyrėjai sukūrė pirmąjį žemėlapį, kuriame išsamiai aprašyti miškų aukščiai visame pasaulyje. Kol kas egzistuoja tik tokio pobūdžio regioninės apžvalgos, tačiau jos nėra globalios, remiantis vienoda metodika. Pirmą kartą tyrėjams tai suteikia galimybę geriau įvertinti miško plotų klimatinį buferinį poveikį, kaip jie rašo žurnale „Geophysical Research Letters“.

Miškai yra ne tik svarbi augalų ir gyvūnų buveinė, jie taip pat vaidina lemiamą vaidmenį žemės klimato sistemoje. Medžiai padeda absorbuoti ir surišti anglies dioksidą iš atmosferos, taip išleisdami šiltnamio efektą sukeliančias dujas iš apyvartos per ilgesnį laiką. Ar stiprus šis miško buferinis poveikis priklauso nuo jo biomasės ir augimo. Vienas iš to rodiklių, be kita ko, yra medžių aukštis.

Iki šiol egzistavo regioniniai ir vietiniai miško aukščio žemėlapiai, bet ne bendra apžvalga. Be to, parametrai visur buvo registruojami ir klasifikuojami skirtingai. Dabar tyrėjų komanda, vadovaujama Michaelio Lefsky iš Kolorado valstijos universiteto, pirmą kartą sukūrė pasaulinį miško aukščio žemėlapį, pagrįstą NASA žemės stebėjimo palydovų „Terra“, „Aqua“ duomenimis ir lazerio matavimo duomenimis iš „ICESat“ palydovo.

Lazerio matavimai iš ledo palydovo

Būtina kortelės sąlyga buvo LIDAR lazerio technologija, kuri perduoda palydovo šviesos impulsus į paviršių. Tai atspindi ne tik žemės paviršius, bet ir medžių viršūnės bei kitos kliūtys. Remiantis grįžtamojo lazerio impulsų laiko skirtumais, galima nustatyti tikslią apšvitinto žemės topografiją - savotišką vertikalų momentinį vaizdą per vainiko struktūrą.

„LIDAR yra unikalus tokio tipo matavimams“, - aiškina Lefsky, „piktnaudžiavęs“ ICESat LIDAR savo žemėlapiui. Jei duomenys lauke būtų buvę surinkti suskaičiavus ir išmatuojant atskirus medžius, prireiktų savaičių, kol plotas nuskaitytų LIDAR sekundėmis. Iš viso žemėlapis paremtas 250 milijonų individualių lazerio impulsų, surinktų „ICESat“ palydovo per septynerius metus. Tai rodo vidutinį medžių aukštį penkių kvadratinių kilometrų plote. displėjus

Kylančio europinio buko kamienas Foreximages.org / Vakarų Vengrijos universitetas / Norbertas Frankas

Aukščiausi Ramiojo vandenyno spygliuočių miškai

Naujas žemėlapis atskleidžia, kad aukščiausi miškai susitelkę Ramiajame vandenyno šiaurės vakaruose nuo Šiaurės Amerikos ir Pietryčių Azijos dalyse. Kanados ir Eurazijos šiaurėje vyrauja žymiai mažesni medžių aukščiai. Šių skirtumų priežastys yra tipiškos šių miškų rūšių kompozicijos, pritaikytos prie klimato sąlygų. Ramiojo vandenyno pakrantės vidutinio klimato spygliuočių miškai yra labai drėgni ir juose yra ypač aukštų medžių, tokių kaip Douglas eglė, Redwoods ir Sequoias, kurie lengvai gali pasiekti daugiau nei 40 metrų aukštį.

Borealiuose Skandinavijos ar Sibiro miškuose vyrauja tokios rūšys kaip eglė, pušis, maumedis ir eglė, kurios paprastai būna tik apie 20 metrų. Tarpinę padėtį užima mišrūs mūsų platumos ir atogrąžų miškai. Jie pasiekia maždaug 25 metrų aukštį.

Geriau įvertinti klimato poveikį

Tačiau miškų aukštis ne tik domina botaniškai, bet ir tai gali būti svarbios išvados apie miškų biomasę ir miškų buferinę talpą. Kad medžiai galėtų naudoti šiltnamio efektą sukeliančias dujas. Yra duomenų, kad jauni ir drėgni miškai sugeria daugiau anglies dioksido nei senesni, o tam tikruose dirvožemiuose yra surišta papildomos anglies. „Ko mes iš tikrųjų norime, tai visų antžeminių biomasės žemėlapis“, - aiškina Richardas Houghtonas, „Woods Hole“ tyrimų centro ekosistemų tyrėjas. WaldMiškų žemėlapis galėtų mus nuvesti toliau.

NASA reaktyvinių variklių laboratorija Sassan Saatchi jau pradėjo palyginti aukščio duomenis su miško būklės ataskaitomis, kad būtų sukurtas atogrąžų miškų biomasės žemėlapis. Jei toks žemėlapis bus sudarytas visiems regionams ateityje, klimato modeliai galėtų žymėti šį klimato sistemos aspektą daug tiksliau nei anksčiau, ir prognozės gali būti atitinkamai patobulintos.

Tačiau žemėlapį jau galima praktiškai naudoti: aukščio duomenis, pavyzdžiui, galima integruoti į modelius, kurie numato miško gaisrų plitimą ir elgseną, taip pat padeda atlikti ekologinius tyrimus.

Kitame etape tyrėjai nori išplėsti ne tik savo dar neišsamų žemėlapį su kitais LIDAR duomenimis, jie taip pat tikisi, kad po kelerių metų bus paleistas palydovas DESDynI ( Deformacija, ekosistemos struktūra ir ledo dinamika). ), kuris leis atlikti tikslesnius LIDAR matavimus. „Mes niekada negalėjome pažvelgti į žemėlapį ir pasakyti, kokia aukšta baldakimu“, - sakė Lefsky. Ši kortelė yra milžiniškas žingsnis į priekį ir ji padeda paruošti sceną DESDynI, nes parodo, kaip veikia technika.

(NASA, 2010 7 22 - NPO)