Nieuw onderzoek dat satellietgegevens combineert met metingen op de grond, suggereert dat naarmate de temperaturen op de aarde stijgen, de lente in het noordoosten van de Verenigde Staten eerder begint.
En die verschuiving heeft grote gevolgen voor de manier waarop koolstof, een belangrijke speler in de wereldwijde klimaatverandering, door het ecosysteem fietst.
Mark Friedl, hoogleraar aarde en milieu aan de universiteit van Boston, en promovendus Minkyu Moon gebruikten satellietbeelden om vast te stellen dat de afgelopen decennia bomen in Harvard Forest, een experimenteel bos van meer dan 3,700 hectare in Petersham, Massachusetts, zijn geweest. eerder in het voorjaar uitlopende bladeren.
De onderzoekers analyseerden ook grondgegevens over koolstofopname en ontdekten dat de datum waarop het bos meer koolstof gaat opnemen - een indicator dat bomen fotosynthetiseren - ook eerder is verschoven, en in nog sterkere mate.
"Slechts ongeveer de helft van wat we in de atmosfeer pompen, blijft in de atmosfeer. De andere helft wordt geabsorbeerd door de planeet. "
Het staat buiten kijf dat mensen de afgelopen eeuw steeds meer met koolstof beladen emissies van fossiele brandstoffen hebben geproduceerd. Wat echter met die fossiele brandstofemissies gebeurt wanneer ze onze auto's, huizen of fabrieken verlaten, is iets gecompliceerder.
"Slechts de helft van wat we in de atmosfeer pompen, blijft in de atmosfeer", legt Friedl uit. "De andere helft wordt door de planeet opgenomen", een last die wordt verdeeld tussen de ecosystemen van oceanen en terrestrische ecosystemen, namelijk bossen.
Maar hoeveel koolstofbossen er in beslag worden genomen en hoeveel ze in de toekomst zullen opnemen, is een open vraag die betrekking heeft op de productiviteit van bossen, met name hoeveel bomen fotosynthetiseren en hoelang.
"Dat is een beetje de belangrijkste motivatie om dit te doen, probeert ons te helpen begrijpen hoe ecosystemen veranderen, en als het klimaat blijft opwarmen, wat dat zal doen met het groeiseizoen van ecosystemen, en hoe veranderingen in het groeiseizoen zullen leiden tot verhogingen of verlagingen van de koolstofsekwestratie, en dan, bij uitbreiding, hoe dit het langetermijnevenwicht van koolstofdioxide in de atmosfeer zal beïnvloeden, "zegt Friedl.
Om de timing van de lente in Harvard Forest te onderzoeken, vergeleken de onderzoekers NASA-satellietbeelden van twee bronnen: de MODIS satelliet, dat sinds de vroege 2000s dagelijks in een baan rond de aarde draait, waarbij beelden met een grove resolutie worden vastgelegd; en de Landsat-satelliet, dat al jaren rond 30 draait, maar elke locatie op de aarde minder vaak bezoekt (één keer per acht dagen) en hoge resolutiebeelden verzamelt.
"De beeldsensoren op de satellieten zijn ontworpen om de eigenschappen van vegetatie vast te leggen", legt Friedl uit, eraan toevoegend dat de beelden worden verzameld op golflengten buiten het zichtbare spectrum die bijzonder gevoelig zijn voor de aanwezigheid van planten die actief fotosynthetiseren, zodat wanneer bladeren in de lente opduiken, "we kunnen die timing heel duidelijk van de satellieten zien."
"... het meet letterlijk hoe het ecosysteem ademt."
De onderzoekers combineerden de satellietgegevens met een andere unieke gegevensverzameling: drie decennia van metingen op de grond van koolstofopname van een wervelstroomtoren in Harvard Forest, die ze gebruikten om de timing van verhoogde koolstofopname te bepalen die elke lente optreedt wanneer bomen begin opnieuw fotosynthetiseren.
Bossen op bergen slaan meer koolstof op
"We benutten het feit dat we in onze achtertuin in Harvard Forest de langste continu lopende koolstofuitwisselingsmeetlocatie ter wereld hebben, met instrumenten die de opname en afgifte van een verscheidenheid aan sporengassen meten, waaronder koolstofdioxide uit ecosystemen. , "Zegt Friedl. "Dus het is letterlijk meten hoe het ecosysteem ademt."
Hun Landsat-satellietgegevens suggereren dat de opkomst van bladeren in Harvard Forest in de loop van de tijd inderdaad eerder is verschoven (hoewel ze geen verandering in de MODIS-waarnemingen hebben gezien, die mogelijk te maken heeft met het kortere tijdsbestek en de grovere resolutie). Hun metingen op de grond vertellen een soortgelijk verhaal: in de afgelopen decennia is de jaarlijkse toename van de koolstofopname eerder in het voorjaar opgetreden.
De trend naar de vroege lente was echter meer uitgesproken in de metingen op de grond dan in de satellietgegevens, een verschil dat het team zal onderzoeken in vervolgstudies. Het team wil ook graag onderzoeken hoe een langer groeiseizoen van invloed is op de algehele koolstofopname van Harvard Forest en hun experimentele aanpak voor meer sites uitbreiden.
Uiteindelijk zijn de onderzoekers van plan om de gegevens te gebruiken om te verbeteren hoe klimaatmodellen de timing van de lente vertegenwoordigen, die Friedl hoopt dat dit zal leiden tot betere voorspellingen van toekomstige klimaatverandering.
"We proberen deze informatie te gebruiken om deze vrij ingewikkelde reeks vragen te ontrafelen over hoe de planeet verandert en wat de toekomst in petto heeft op het gebied van ecosystemen en ecosysteemeffecten op het klimaatsysteem."
Moon presenteerde de voorlopige resultaten op de herfstvergadering van de American Geophysical Union in New Orleans. NASA's Terrestrische Ecologie Programma financierde het werk.
Bron: Catherine Caruso voor Boston University
Related Books:
at InnerSelf Market en Amazon
