Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wetenschappers gebruiken bladgloed om het veranderende klimaat te begrijpen

Vegetatie ziet er groen uit als het door menselijke ogen wordt gezien onder natuurlijk licht (bovenste rij), terwijl chlorofylfluorescentie verschijnt als rode gloed van bladeren (onderste rij). Bij natuurlijk licht is deze rode gloed onzichtbaar voor het menselijk oog, maar kan worden opgevangen door geavanceerde satellietinstrumenten. Van links naar rechts staan ​​zaailingen van een komkommer-, tomaat-, sla- en spinplant. Krediet:Rui Cheng.

Nieuw onderzoek van de Universiteit van Minnesota suggereert dat ‘bladgloed’ essentiële informatie biedt over de vegetatiedynamiek in arctische en boreale ecosystemen zoals de bossen en wetlands van Minnesota, die tot de snelste opwarming ter wereld behoren. Het gebruik van teledetectie om de natuurlijke gloed te monitoren kan wetenschappers helpen de klimaatverandering en de impact ervan op onze natuurlijke hulpbronnen beter te volgen.



Bladgloed, formeel bekend als door zonne-energie geïnduceerde chlorofylfluorescentie (SIF), is een natuurlijk bijproduct van fotosynthese. Dit uitgezonden licht is onzichtbaar voor het menselijk oog, maar de vooruitgang in de sensortechnologie van de afgelopen tien jaar heeft wetenschappers in staat gesteld dit fenomeen te observeren vanuit satellieten, vliegtuigen en veldtorens.

Onlangs gepubliceerd in Current Climate Change Reports , blijkt uit het onderzoek:

  • SIF kan onderzoekers helpen de koolstofopname van ecosystemen, de productiviteit van de vegetatie en de gezondheid van de vegetatie te kwantificeren als reactie op klimaatverandering en verstoringen als gevolg van fotosynthese, waarbij vegetatie koolstofdioxide uit de atmosfeer verwijdert.
  • In de Arctische en de Boreale gebieden zorgen overvloedige groenblijvende bossen het hele jaar door voor bladeren en naalden, terwijl de feitelijke productiviteit in de winter afneemt. Deze ontkoppeling tussen bladkleur en productiviteit maakt conventionele detectietools, zoals metingen van de bladgroenheid, minder nauwkeurig.
  • SIF is het geavanceerde hulpmiddel voor het vergroten van ons begrip van veranderingen en klimaatfactoren in Arctische en Boreale gebieden.

"Het ontwikkelen van nauwkeurige monitoringinstrumenten is dringend nodig - we zien nu al meer ontdooiende permafrost, een toegenomen frequentie en intensiteit van bosbranden, hogere risico's op droogtes en insectenuitbraken", zegt auteur Rui Cheng, assistent-professor bij de afdeling Bioproducts en Biosystems Engineering. "Vanwege de afgelegen ligging van het Noordpool-Boreal-gebied zijn teledetectie-instrumenten voordeliger dan veldmetingen."

Dit onderzoek beveelt aan een SIF-netwerk te bevorderen dat langdurige en continue metingen op ruimtelijke schaal mogelijk maakt en tegelijkertijd andere omgevingsvariabelen meet om Arctisch-Boreale ecosystemen uitgebreid te karakteriseren met ruimtelijke details in landoppervlakmodellen, en uiteindelijk bij te dragen aan robuustere klimaatprojecties. P>

Meer informatie: Rui Cheng, Door zonne-energie geïnduceerde chlorofylfluorescentie (SIF):naar een beter begrip van de vegetatiedynamiek en de koolstofopname in arctisch-boreale ecosystemen, Huidige rapporten over klimaatverandering (2024). DOI:10.1007/s40641-024-00194-8

Aangeboden door Universiteit van Minnesota