そして、その変化は、地球規模の気候変動の主要なプレーヤーである炭素が生態系をどのように循環するかに大きな影響を及ぼします。

ボストン大学の地球環境教授マーク・フリードルと博士候補者のミンギュ・ムーンは、衛星画像を使用して、過去数十年にわたって、マサチューセッツ州ピーターシャムにある3,700エーカー以上の実験林であるハーバード・フォレストの木々が破壊されてきたことを確認した。春に早くから葉が芽吹く。

研究者らはまた、炭素吸収の地上データを分析し、森林がより多くの炭素を吸収し始める日（樹木が光合成を行っていることの指標）も、より早く、そしてより大きな程度で変化していることを発見した。

「私たちが大気中に送り込んでいるものの約半分だけが大気中に留まります。 残りの半分は地球に吸収されつつあります。」

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過去 XNUMX 世紀にわたって、人々が化石燃料から排出する炭素を含む排出量がますます増えてきたことは疑いの余地がありません。 しかし、これらの化石燃料が私たちの車、家、工場から排出されるとどうなるかは、もう少し複雑です。

「私たちが大気中に送り込んでいるものの約半分だけが大気中に留まります」とフリードル氏は説明する。 「残りの半分は地球に吸収されており」、その負担は海洋と陸上の生態系、つまり森林の間で分担されている。

しかし、森林がどれだけの炭素を吸収しているか、そして将来どれくらい炭素を吸収するかは、森林の生産性、具体的にはどれくらいの量の木がどのくらいの期間光合成をしているかに関連する未解決の問題である。

「それがこれを行う最大の動機であり、生態系がどのように変化しているのか、気候が温暖化し続けた場合、それが生態系の成長期にどう影響するのか、成長期の変化がどのように変化するのかを理解するのに役立ちたいと考えています」それは炭素隔離の増加または減少につながり、ひいてはそれが大気中の二酸化炭素の長期的なバランスにどのような影響を与えるかにもつながります」とフリードル氏は言う。

ハーバードフォレストの春のタイミングを調査するために、研究者らは XNUMX つの情報源からの NASA 衛星画像を比較しました。 MODIS衛星2000 年代初頭から毎日地球の周りを周回しており、粗い解像度の画像を撮影しています。 そしてその Landsat 衛星は 30 年間軌道を周回していますが、地球上の各場所をそれほど頻繁ではなく (XNUMX 日に XNUMX 回) 再訪問し、高解像度の画像を収集しています。

「衛星の画像センサーは植生の特性を捉えるように設計されています」とフリードル氏は説明し、画像は可視スペクトル外の波長で収集されるため、活発に光合成を行っている植物の存在に特に敏感であると付け加えた。春には出現する予定で、「衛星からはそのタイミングがはっきりとわかります。」

「…文字通り、生態系がどのように呼吸しているかを測定しているのです。」

研究者らは、衛星データを別のユニークなデータセットと組み合わせた。それは、ハーバードフォレストにある渦磁束タワーからの炭素摂取量のXNUMX年間にわたる地上測定であり、これを用いて、樹木が茂る毎春に起こる二酸化炭素摂取量の増加のタイミングを正確に特定した。再び光合成を始めます。

山の森林はより多くの炭素を蓄える

「私たちは、ハーバードフォレストの裏庭に、地球上で最も長く継続的に稼働している炭素交換測定サイトを設置しており、そこには生態系からの二酸化炭素を含むさまざまな微量ガスの取り込みと放出を測定する機器が設置されているという事実を利用しています。 」とフリードルは言います。 「つまり、文字通り生態系がどのように呼吸しているかを測定しているのです。」

彼らの Landsat 衛星データは、時間の経過とともに、ハーバードの森での葉の出現が確かに早くなったことを示唆しています (ただし、MODIS の観測には変化が見られませんでした。これは、時間枠が短くなり、解像度が粗くなったことと関係している可能性があります)。 彼らの地上での測定でも同様のことがわかります。過去数十年にわたって、二酸化炭素の吸収量は毎年春の早い時期に増加しています。

しかし、早春に向かう傾向は衛星データよりも地上での測定でより顕著であり、チームは追跡調査でその違いを調査する予定である。 研究チームはまた、より長い生育期がハーバードフォレストの全体的な炭素吸収にどのような影響を与えるかを調査し、実験的アプローチをより多くの場所に拡大したいと考えています。

最終的に研究者らは、気候モデルが春のタイミングをどのように表現するかを改善するためにデータを使用することを計画しており、フリードル氏はそれが将来の気候変動のより適切な予測につながることを期待している。

「私たちはこの情報を利用して、地球がどのように変化しているのか、生態系や生態系が気候システムに及ぼす影響の観点から将来はどうなるのかという、非常に複雑な一連の疑問を解明しようとしています。」

文大統領はニューオーリンズで開催された米国地球物理学連合の秋の会合で暫定的な結果を発表した。 NASA の陸生生態学プログラムがこの研究に資金を提供しました。

出典：キャサリン・カルーソ ボストン大学