Nieuw onderzoek geeft aan dat de computermodellen die momenteel worden gebruikt om te simuleren hoe het klimaat op aarde in de toekomst zal veranderen, de impact onderschatten die bosbranden en het uitdrogende klimaat hebben op 's werelds meest noordelijke bossen, die het grootste bosbioom ter wereld vormen. Het is een belangrijk begrip omdat deze noordelijke bossen een aanzienlijke hoeveelheid koolstofdioxide van de aarde absorberen.

de bevinding, bereikt door 30 jaar van 's werelds bossen te bestuderen met behulp van NASA-satellietbeeldgegevens, suggereert dat bossen niet zoveel koolstof kunnen vastleggen als eerder werd verwacht, des te dringender inspanningen leveren om de CO2-uitstoot te verminderen.

"Branden nemen toe, en wanneer bossen branden, koolstof komt vrij in de atmosfeer, ", zegt milieu-aardwetenschapper Mark Friedl van de Boston University, senior auteur van de studie gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering . "Maar we zien ook langere groeiseizoenen, warmere temperaturen, die koolstof uit de atmosfeer haalt [en in planten]. Meer CO ₂ in de atmosfeer werkt als een meststof, toenemende groei van bomen en planten - dus, wetenschappelijk, er is een grote vraag geweest:wat gebeurt er op wereldschaal met de bossen op aarde? Zullen ze net zoveel koolstof blijven opnemen als nu?"

De bossen van vandaag vangen ongeveer 30 procent van alle aan de mens gerelateerde CO . op ₂ uitstoot, die Friedl een "enorme buffer tegen antropogene klimaatverandering" noemt. De nieuwe studie, echter, onthult dat wetenschappers tot nu toe de impact hebben onderschat die branden en andere verstoringen - zoals houtoogsten - hebben op de noordelijke bossen van de aarde en, tegelijkertijd, hebben het groeibevorderende effect van klimaatopwarming en stijgende atmosferische CO . overschat ₂ niveaus.

"De huidige modellen van het aardse systeem lijken een groot deel van de wereldwijde biosfeer verkeerd weer te geven. Deze modellen simuleren de atmosfeer, oceanen, en biosfeer, en onze resultaten suggereren dat [de modelgebaseerde simulatie van noordelijke bossen] ver weg was, " zegt Friedl, een BU College of Arts &Sciences hoogleraar aarde en milieu en interim-directeur van BU's Center for Remote Sensing. Hij is een expert in het gebruik van satellietbeeldgegevens om de ecosystemen van de aarde op wereldschaal te volgen.

"Het is niet genoeg voor een bos om koolstof op te nemen en op te slaan in zijn hout en bodem. Om dat een echt voordeel te zijn, het bos moet intact blijven - een steeds grotere uitdaging in een opwarming, meer brandgevoelig klimaat, " zegt Jonathan Wang, hoofdauteur van de krant. "Het verre noorden is de thuisbasis van uitgestrekte, dichte koolstofvoorraden die zeer gevoelig zijn voor klimaatverandering, en het zal veel monitoring en inspanning vergen om ervoor te zorgen dat deze bossen en hun koolstofvoorraden intact blijven."

Werken aan zijn Ph.D. in het laboratorium van Friedl, Wang deed onderzoek naar nieuwe manieren om gebruik te maken van de gegevens die zijn verzameld uit het al lang bestaande Landsat-programma, een gezamenlijke NASA/US Geological Survey-missie die al tientallen jaren het aardoppervlak uitgebreid met satellieten in beeld brengt, om te begrijpen hoe de bossen op aarde veranderen. Wang zegt dat nieuwe computationele en machine learning-technieken voor het combineren van grote remote sensing-datasets veel geavanceerder zijn geworden, "waardoor de monitoring van zelfs de meest afgelegen ecosystemen met ongekende details mogelijk is."

Hij ontwikkelde een methode om rijkere informatie te verkrijgen uit 30 jaar Landsat-gegevens door deze te vergelijken met recentere metingen van NASA's ICESat-missie, een satelliet met op laser gebaseerde beeldtechnologie, genaamd LiDAR, die de hoogte van de vegetatie in een bos kan detecteren. landsat, anderzijds, detecteert voornamelijk bosbedekking, maar niet hoe hoog de bomen zijn.

Door de nieuwere LiDAR-metingen te vergelijken met beeldgegevens die in dezelfde periode van Landsat zijn verzameld, het team werkte vervolgens achteruit om te berekenen hoe hoog en dicht de vegetatie in de afgelopen drie decennia was. Ze zouden dan kunnen bepalen hoe de biomassa in de noordelijke bossen van de aarde in de loop van de tijd is veranderd - onthullend dat de bossen meer biomassa hebben verloren dan verwacht als gevolg van steeds frequentere en uitgebreidere bosbranden.

specifiek, Friedl zegt, de bossen verliezen naaldbomen, bomen die emblematisch zijn voor de noordelijke bossen van de aarde, en met een goede reden. "Vuren komen binnen en branden, en dan groeien de meest opportunistische soorten het eerst terug - zoals hardhout - die dan worden vervangen door coniferen zoals zwarte spar, "zegt hij. "Maar in de afgelopen 30 jaar, wat niet lang is in de context van klimaatverandering, we zien branden die meer bossen vernietigen, en we zien dat hardhout langer blijft hangen in plaats van te worden vervangen door coniferen."

Coniferen zijn beter aangepast aan koude klimaten dan hardhout, die mogelijk kunnen bijdragen aan de afnemende totale biomassa van de bossen.

"Een vaak genoemd argument tegen klimaatactie zijn de veronderstelde voordelen die verre noordelijke ecosystemen en gemeenschappen zullen genieten van meer warmte, ", zegt Wang. Hij hoopt dat de ontdekking van de studie mensen zal helpen begrijpen dat de wereldwijde klimaatcrisis ernstige problemen heeft voor het hoge noorden, ook. "Misschien wordt het groener, In zekere zin, " hij zegt, "maar in werkelijkheid maakt de klimaatgedreven toename van bosbranden veel van de potentiële voordelen van een opwarming ongedaan, het noorden vergroenen."

De bevindingen van Wang en Friedl werpen licht op een vraag die moeilijk te beantwoorden zou zijn geweest zonder de hulp van NASA's 'ogen in de lucht'.

"Brandregimes veranderen vanwege het klimaat, en veel delen van de bossen in de wereld bevinden zich in onbewoonde gebieden waar de effecten van hevige branden misschien niet gemakkelijk worden opgemerkt, ", zegt Friedl. "Als grote stukken onroerend goed in plaatsen als Californië in vlammen opgaan, dat trekt onze aandacht. Maar noordelijke bossen, die enkele van de grootste koolstofvoorraden ter wereld bevatten, worden meer getroffen door branden dan we tot nu toe beseften."