Учёные используют «свечение листьев» для изучения изменений климата

Новое исследование Университета Миннесоты показывает, что «свечение листьев» предоставляет жизненно важную информацию о динамике растительности в арктических и бореальных экосистемах, таких как леса и водно-болотные угодья Миннесоты, которые относятся к числу самых быстро нагревающихся в мире. Мониторинг этого естественного свечения с помощью дистанционного зондирования может помочь учёным лучше отслеживать изменение климата и его влияние на природные ресурсы.

Свечение листьев, формально известное как солнечно-индуцированная флуоресценция хлорофилла (SIF), является естественным побочным продуктом фотосинтеза. Этот излучаемый свет невидим для человеческого глаза, но достижения в сенсорных технологиях за последнее десятилетие позволили учёным наблюдать это явление со спутников, самолётов и полевых вышек.

Недавно опубликованное в Current Climate Change Reports исследование показывает:

• SIF помогает исследователям количественно оценивать поглощение углерода экосистемой, продуктивность и здоровье растительности в ответ на изменение климата и нарушения в результате фотосинтеза, в процессе которого растительность удаляет углекислый газ из атмосферы.
• В арктических и бореальных регионах обильные вечнозелёные леса сохраняют листья и хвою в течение всего года, в то время как фактическая продуктивность прекращается зимой. Это разъединение между цветом листьев и продуктивностью делает традиционные инструменты дистанционного зондирования, такие как измерение зелёности листьев, менее точными.
• SIF — это передовой инструмент для углубления нашего понимания изменений и климатических факторов в арктических и бореальных регионах.

«Создание точных инструментов мониторинга настоятельно необходимо — мы уже наблюдаем большее таяние вечной мерзлоты, увеличение частоты и интенсивности лесных пожаров, более высокие риски засух и вспышек насекомых», — сказал автор Ри Ченг, доцент кафедры инженерии биопродуктов и биосистем. «Из-за удалённости Арктико-Бореального региона инструменты дистанционного зондирования более предпочтительны, чем полевые измерения».

Это исследование рекомендует развивать сеть SIF, которая обеспечивает долгосрочные и непрерывные измерения в различных пространственных масштабах, одновременно измеряя другие переменные окружающей среды. Это поможет всесторонне охарактеризовать арктико-бореальные экосистемы с пространственными деталями в моделях земной поверхности, что в конечном итоге будет способствовать созданию более надёжных климатических прогнозов.