Сложные карты лесов, лугов и других продуктивных экосистем дают наиболее полную картину того, как углерод из атмосферы повторно используется и перерабатывается естественной средой обитания Земли.Хотя хорошо известно, что эти ландшафты поглощают и перерабатывают огромное количество углекислого газа, мало что известно о том, где именно хранится углерод и как долго он там остается.Используя спутниковые изображения и данные полевых исследований за 10-летний период с 2000 по 2010 год, исследователи построили карты, которые показывают, где и как долго углерод хранится в растениях, деревьях и почвах.
Понимание того, как хранится углерод, позволит исследователям более точно прогнозировать последствия изменения климата.Карты показывают, что биологические свойства листьев, корней и древесины в различных естественных средах обитания влияют на их способность накапливать углерод и показывают, что одни экосистемы удерживают углерод дольше, чем другие.
Большие участки сухих тропиков накапливают углерод в течение относительно короткого времени из-за частых пожаров, тогда как в теплом влажном климате углерод хранится в растениях дольше, чем в почве.Чтобы построить карты, исследователи использовали компьютерную модель для анализа огромного количества спутниковых и полевых данных. Чтобы сгенерировать значения для каждой из 13 000 ячеек на каждой карте, суперкомпьютер Эдинбургского центра вычислений и обработки данных запустил модель примерно 1,6 триллиона раз.
В исследовании использовались существующие глобальные карты активности растений и пожаров, которые были составлены на основе измерений, сделанных на борту спутников NASA Terra, Aqua и ICESat.Новые данные могут быть добавлены на карты по мере их появления. По словам исследователей, влияние крупных событий, таких как лесные пожары, на способность экосистем накапливать углерод, можно определить в течение трех месяцев после их возникновения.Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, финансировалось Советом по исследованиям окружающей среды.
Исследование проводилось в сотрудничестве с университетом Вагенингена, а часть работ проводилась в Лаборатории реактивного движения НАСА, управляемой Калифорнийским технологическим институтом.Доктор Энтони Блум, научный сотрудник Калифорнийского технологического института в Лаборатории реактивного движения НАСА, который проводил исследование, сказал: «Наши открытия — важный шаг к расшифровке того, как углерод проходит через естественные среды обитания Земли по спутниковым изображениям. Эти результаты помогут нам понять, как естественный углеродный баланс будет реагировать на антропогенные нарушения и изменение климата ».
Профессор Мэтью Уильямс из Школы геонаук Эдинбургского университета, который руководил исследованием, сказал: «Недавние исследования выявили разногласия между моделями земной системы в том, как они представляют текущий глобальный углеродный цикл. Наши результаты представляют собой полезный, современный, эталон, чтобы помочь улучшить эти модели и надежность глобальных климатических прогнозов ".