Het aantal aardobservatiesatellieten die de omgeving in de gaten houdt, groeit snel. Nieuwe satellieten zijn in staat steeds smallere golflengtebanden te onderscheiden en wereldwijd steeds vaker bossen te observeren. Dit biedt nieuwe mogelijkheden voor het monitoren van de staat van bossen en eventuele veranderingen daarin.

Echter, metingen van het vermogen van verschillende soorten bomen of planten om zonnestraling te reflecteren, zijn vereist van het aardoppervlak als referentiemateriaal om de interpretaties te ondersteunen. Referentiemateriaal kan deels worden vervangen door fysieke modellen waarvoor informatie over de optische eigenschappen van de basiscomponenten, bladeren en naalden, is nodig. De onderzoekers van het spectrale laboratorium van Aalto University hebben nu een internationaal belangrijke spectrale bibliotheek samengesteld over de optische eigenschappen van de boomsoorten in de boreale (noordelijke) naaldbossen.

"We hebben in totaal meer dan 1000 spectra gemeten van naald- en bladmonsters van arboretums en botanische tuinen in de regio Helsinki. We zijn erin geslaagd om in totaal 25 boomsoorten naar de spectrale bibliotheek te krijgen. Veel commercieel belangrijke soorten uit zowel Noord-Amerika als Eurazië zijn inbegrepen, zoals de Siberische lariks en de zwarte spar en de witte spar, die beide veel voorkomen in Canada, ", legt postdoctoraal onderzoeker Aarne Hovi uit.

Bomen die meer reflecteren, hebben verkoelende effecten

De onderzoekers toonden aan dat de spectrale verschillen tussen verschillende boomsoorten het grootst zijn aan het einde van het kortegolf-infraroodgebied, het bereik van golflengten die langer zijn dan die zichtbaar zijn voor het menselijk oog. Het resultaat komt ten goede aan studies die gericht zijn op het identificeren van verschillende boomsoorten op basis van teledetectiemateriaal, aangezien sommige van de huidige satellieten al in staat zijn om het einde van het kortegolf-infraroodgebied te meten.

Naast de interpretatie van satellietmateriaal, de gemeten spectra kunnen worden gebruikt bij de beoordeling van effecten van bossen op het klimaat. Bijvoorbeeld, er is tot nu toe zeer weinig materiaal beschikbaar voor het modelleren van de bosalbedo. Albedo betekent het deel van de zonnestraling dat door het aardoppervlak wordt teruggekaatst naar de ruimte. De nieuwe spectrale bibliotheek maakt het mogelijk om de rol van verschillende boomsoorten in de mitigatie of versnelling van klimaatverandering te onderzoeken. Wat dit in de praktijk betekent, is dat bomen die het meest reflecteren, de voorkeur kunnen krijgen om de verkoelende effecten op het klimaat te vergroten.

"In het spectrale laboratorium, we ontwikkelen momenteel methoden om de nauwkeurigheid van spectrale metingen te vergroten en te versnellen. Dit maakt het mogelijk, bijvoorbeeld, het monitoren van de effecten van verschillende omgevingsfactoren op de groei van planten of de gezondheid van planten vanuit de ruimte, ', zegt Aarne Hovi.

"Het hele materiaal is ook openlijk toegankelijk, wat de mogelijkheden vergroot om het te gebruiken bij de ontwikkeling van interpretatiemethoden voor satellietbeelden."