Pertama-of-Its-Jenis Peta Detail Height Hutan Globe's

Menggunakan data satelit NASA, para ilmuwan telah menghasilkan-pertama-peta jenisnya bahwa rincian ketinggian hutan dunia. Meskipun ada lain lokal dan peta regional skala kanopi hutan, peta baru ini adalah yang pertama meliputi seluruh dunia berdasarkan satu metode seragam.

Pekerjaan - berdasarkan data yang dikumpulkan oleh NASA ICESat, Terra, dan satelit Aqua - akan membantu para ilmuwan membangun persediaan dari berapa banyak karbon hutan dunia toko dan seberapa cepat bahwa siklus karbon melalui ekosistem dan kembali ke atmosfir. Michael Lefsky dari Colorado State University dijelaskan hasilnya di jurnal Geophysical Research Letters.
Peta baru menunjukkan hutan tertinggi di dunia berkumpul di Pacific Northwest Amerika Utara dan bagian dari Asia Tenggara, sementara hutan lebih pendek ditemukan di petak yang luas di Kanada utara dan Eurasia. peta melukiskan tinggi rata-rata lebih dari 5 kilometer persegi (1.9 mil persegi) daerah), bukan ketinggian maksimum yang ada pohon satu atau pohon patch kecil mungkin dicapai.
Beriklim hutan konifer - yang sangat lembab dan berisi pohon-pohon besar seperti cemara Douglas, hemlock barat, kayu merah, dan sequoias - memiliki kanopi tertinggi, melonjak dengan mudah di atas 40 meter (131 kaki). Sebaliknya, hutan boreal didominasi oleh pohon cemara, cemara, pinus, dan larch telah kanopi biasanya kurang dari 20 meter (66 kaki). Wilayah relatif tidak terganggu di hutan hujan tropis adalah sekitar 25 meter (82 kaki), kira-kira tingginya sama dengan oak, beech, dan pohon birch hutan berdaun lebar subtropis umum di Eropa dan banyak dari Amerika Serikat.
Karbon Di mana itu?
kepentingan ilmiah dalam peta baru jauh melampaui rasa ingin tahu tentang ketinggian pohon. peta memiliki implikasi bagi upaya berkesinambungan untuk memperkirakan jumlah karbon yang diikat dalam hutan Bumi dan untuk menjelaskan apa SOP naik 2 miliar ton "karbon hilang" setiap tahun.
Manusia rilis sekitar 7 miliar ton karbon per tahun, sebagian besar dalam bentuk karbon dioksida. Dari itu, 3 miliar ton berakhir di atmosfer dan 2 miliar ton di laut. Tidak jelas di mana dua miliar ton karbon terakhir pergi, meskipun para ilmuwan menduga hutan menangkap dan menyimpan banyak sebagai biomassa melalui fotosintesis.
Ada petunjuk bahwa hutan muda menyerap karbon lebih dari yang lebih tua, seperti halnya yang lebih basah, dan bahwa sejumlah besar karbon akhir di beberapa jenis tanah. Tapi ahli ekologi hanya mulai pin bawah rincian sebagai mereka mencoba untuk mencari tahu apakah planet ini dapat terus menyerap begitu banyak emisi karbon tahunan kami dan apakah akan terus melakukannya sebagai perubahan iklim.
"Apa yang kami inginkan adalah sebuah peta dari biomas di atas tanah, dan peta ketinggian membantu membawa kita ke sana," kata Richard Houghton, seorang ahli dalam ilmu ekosistem darat dan wakil direktur Woods Hole Research Center.
Salah satu kolega Lefsky's, Sassan Saatchi NASA Jet Propulsion Laboratory, telah mulai menggabungkan data yang tinggi dengan persediaan hutan untuk membuat peta biomas untuk hutan tropis. persediaan global Lengkap biomassa, ketika mereka ada, dapat meningkatkan model iklim dan pembuat kebijakan panduan tentang cara untuk meminimalkan dampak manusia pada iklim dengan karbon.
Lebih segera, kata ketinggian pohon University of Maryland ahli penginderaan jauh Ralph Dubayah, kanopi dapat dipasang ke model yang memprediksi penyebaran dan perilaku kebakaran, serta model ekologi yang membantu para ahli biologi memahami kesesuaian spesies untuk hutan tertentu.
Melihat Laser melalui Pohon
Lefsky menggunakan data dari sebuah teknologi yang disebut laser LIDAR yang mampu menangkap irisan vertikal fitur permukaan. Mengukur ketinggian kanopi hutan dengan menembakkan pulsa cahaya di permukaan dan mengamati berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk cahaya untuk bangkit kembali dari permukaan tanah daripada dari atas kanopi. Sejak LIDAR dapat menembus lapisan atas tajuk hutan, ia menyediakan sebuah snapshot sepenuhnya bertekstur struktur vertikal hutan - sesuatu yang tidak ada instrumen ilmiah lainnya dapat menawarkan.
"LIDAR tak tertandingi untuk jenis pengukuran," kata Lefsky, mencatat itu akan diambil minggu atau lebih untuk mengumpulkan jumlah data yang sama di lapangan dengan menghitung dan mengukur batang pohon yang LIDAR dapat menangkap dalam hitungan detik.
Dia berdasarkan pada data peta dari lebih dari 250 juta pulsa laser yang dikumpulkan selama periode tujuh tahun. Itu mungkin terdengar seperti sejumlah besar data, tetapi masing-masing kembali informasi tentang pulsa hanya sebagian kecil dari permukaan. Secara keseluruhan, LIDAR menawarkan pengukuran langsung sebesar 2,4 persen dari hutan permukaan bumi.
Untuk membuat peta global itu peta hutan tinggi, Lefsky gabungan data LIDAR dengan informasi dari Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), instrumen satelit kapal baik Terra dan satelit Aqua yang merasakan suatu petak yang lebih luas dari permukaan bumi, meskipun itu tidak jadi 't menyediakan profil vertikal.
"Ini adalah benar-benar hanya konsep pertama, dan pasti akan disempurnakan di masa mendatang," kata Lefsky.
Fusing dua set data terbukti sulit, dan menghabiskan tahun Lefsky mengasah teknik kuantitatif untuk membuat kombinasi yang mungkin. Bagian dari kesulitan itu adalah bahwa data LIDAR yang Lefsky digunakan berasal dari instrumen kapal ICESat, misi dioptimalkan untuk mempelajari topografi lapisan es, tidak vegetasi.
Pengukuran LIDAR generasi berikutnya hutan dan biomassa, yang akan meningkatkan resolusi peta jauh, bisa datang dari NASA Deformasi, Struktur dan Dinamika Ekosistem Es (DESDynI) satelit, diusulkan untuk bagian akhir dekade ini.
"Kami tidak pernah bisa melihat peta dan katakan di sini adalah cara tinggi kanopi adalah sebelum," kata Dubayah, salah satu proyek DESDynI ilmuwan. "Peta ini merupakan langkah maju yang besar, dan itu sangat membantu mengatur panggung untuk DESDynI dan menunjukkan apa yang mungkin."