3sNews訊 結(jié)合美國宇航局的三顆衛(wèi)星數(shù)據(jù),科學家們繪制了首幅世界森林高地地圖。通過此地圖科學家們可以建立世界森林碳儲量清單,從而了解碳通過生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)快速回到大氣中的過程。
早先就有人做過關(guān)于區(qū)域性森林覆蓋面的地圖,但是新地圖所使用的統(tǒng)一的方法橫跨整個地球,這還是史無前例的。它充分利用了美國宇航局的Terra和Aqua衛(wèi)星以及觀測冰川、云層和陸地海拔的衛(wèi)星,還有ICESat衛(wèi)星等眾多衛(wèi)星收集到的數(shù)據(jù)。來自科羅拉多州立大學的遙感專家Michael Lefsky對這種地圖進行了研究,結(jié)果將在下個月出版的地球物理研究快報上發(fā)表。
Lefsky所使用的最初數(shù)據(jù)是由ICESat衛(wèi)星上一種激光響應式雷達收集所得。激光雷達可以捕獲到在地面觀測的森林垂直片反射的光脈沖信號,并記錄從樹冠反射回來的時間,以此來計算高度。由于激光雷達可以穿透樹冠上層,所以它提供的是一個森林垂直結(jié)構(gòu)的詳細快照。Lefsky說:“激光雷達可以在幾秒鐘內(nèi)捕獲大量數(shù)據(jù),如果是去實地收集這些數(shù)據(jù)的話,則需要幾周或許更長的時間,這是激光雷達無與倫比的優(yōu)勢。”
Lefsky用來制作這幅地圖的數(shù)據(jù),是超過2.5億激光束花費七年之久的時間收集來的。由于每個激光脈沖只送回很小的一部分地表信息,所以激光雷達所提供的地球森林覆蓋面積只有2.4個百分點是直接測量得來的。為了完成這幅地圖,Lefsky參照了中分辨率成像光譜儀(MODIS)收集的數(shù)據(jù),這是美國宇航局Terra和Aqua衛(wèi)星使用的雷達數(shù)據(jù)信息工具。MODIS觀測了地球表面的大部分,但是不提供垂直剖面。
新地圖顯示了世界上最高的森林聚集在北美洲的西北部和東南亞的部分地區(qū)。較矮的森林則生長在加拿大的北部以及歐亞大陸之間的狹長地帶。詳細的說,溫帶針葉林中主要生長著諸如道格拉斯冷杉、鐵杉、紅杉等大量樹種,其中紅杉具有最高的檐蓬,能高聳在131英尺之上。相比之下,寒帶森林則以云杉、冷杉和松樹為主,落葉松一般只能長到66英尺的高度。而在熱帶雨林這種不被人為干擾的地區(qū),橡樹和山毛櫸大部分可以達到82英尺,歐洲和美洲的溫帶闊葉林中樺樹也大多可以長到這個高度。
在地表森林的影響下,每年都會有20億噸碳無故“失蹤”。人類釋放的碳大約有70億噸之多,主要以二氧化碳的形勢存在。其中,30億噸最終存在于大氣中,海洋儲存了大概20億噸,但另外的20億噸碳到底去了哪里,目前還尚不清楚??茖W家們試圖通過測量樹冠高度來攻破這一謎題,并初步懷疑是被森林吸收并通過光合作用轉(zhuǎn)成了其他形式。
這個新的森林高度圖是邁向制造地面所有生物儲量地圖的第一步。Sassan Saatchi是來自加利福尼亞州帕薩迪納的美國宇航局噴氣推進實驗室資深科學家,他結(jié)合森林高度的資料清單,已經(jīng)著手開始了熱帶森林生物量地圖的制作。全球生物儲量將最終被用來改善氣候模式,用于政府制定關(guān)于碳的管理規(guī)劃。
從美國宇航局的一項名為“變形”的衛(wèi)星飛行任務來看,下一代的激光雷達裝置所能描繪的森林和生物儲量數(shù)據(jù)將變得相當詳細,主要用于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和冰川項目動態(tài)的研究。這顆衛(wèi)星預計將在2017年后發(fā)射。(編譯/耿詠梅)
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