_ Cartografierea diversității funcționale a plantelor din spațiu : Monitorizarea ecosistemului cu integrare nouă câmp-sateliți

O echipă internațională de cercetători, condusă de profesorul Jin Wu de la Școala de Științe Biologice de la Universitatea din Hong Kong (HKU), a făcut un progres promițător în cartografiere plantele trăsături funcționale din spațiu folosind date din serii de timp din satelit. Studiul, publicat în Remote Sensing of Environment, prezintă combinația inovatoare dintre misiunea satelit Sentinel-2 și capacitățile sale dinamice de serie de timp.

Această abordare inovatoare nu numai că deblochează o înțelegere mai profundă a trăsăturilor foliare esențiale, oferind perspective cruciale asupra diversității funcționale și a funcționării ecosistemelor ecosistemelor terestre, dar ne echipează și cu instrumente puternice pentru a aborda în mod eficient provocările stringente de mediu.

Trăsăturile plantelor sunt vitale în reglarea proceselor cheie ale ecosistemelor, cum ar fi captarea carbonului, reglarea temperaturii aerului și reglarea hidrologică pe scară largă. Ele determină, de asemenea, modul în care ecosistemele răspund la diferiți factori de stres de mediu, determinându-le în cele din urmă sănătatea, reziliența și vulnerabilitatea la schimbările climatice.

Cu toate acestea, cartografierea la scară largă a acestor trăsături a fost o provocare din cauza limitărilor metodologiilor existente, cum ar fi dificultatea de a captura trăsături în zone vaste și probleme precum disponibilitatea datelor, complexitatea trăsăturilor și tehnicile de măsurare.

Pentru a depăși aceste provocări, echipa profesorului Wu a valorificat puterea tehnologiei prin satelit și a introdus o abordare de pionierat care combină spectroscopia vegetației și fenologia. Abordarea lor a folosit imagini de înaltă rezoluție de la satelitul Sentinel-2, care a capturat date multispectrale la un interval săptămânal cu o rezoluție de 10 metri.

Prin analizarea acestor imagini din satelit, echipa a observat și a înregistrat reflexiile lumina din frunzele plantelor, oferind perspective valoroase asupra proprietăților fizice și biochimice ale vegetației. Aceste observații au fost apoi comparate cu sincronizarea evenimentelor ciclului de viață al plantelor, cunoscută sub numele de fenologie.

Prin integrarea datelor din imaginile satelitare și observațiile fenologice, echipa a reușit să obțină informații cuprinzătoare despre trăsăturile funcționale ale plantelor din întreaga lume. dimensiuni mari. Această integrare are un potențial mare de extindere la alte dimensiuni ale caracteristicilor plantelor, cum ar fi sănătatea plantelor, funcționarea și reziliența.

Această metodă a fost supusă unor teste amănunțite și riguroase pentru a-și evalua eficacitatea, aplicabilitatea la diferite scări și potențialul. pentru monitorizare de mare debit. Testul a folosit date de referință a 12 trăsături foliare colectate de la 14 situri îndepărtate geografic din cadrul Rețelei Nationale de Observator Ecologic (NEON) din estul Statelor Unite.

Shuwen Liu, primul autor și doctor. candidat de la laboratorul profesorului Wu, a declarat: „Abordarea noastră surprinde în mod eficient diversitatea trăsăturilor plantelor la scari spațiale fine, menținând în același timp precizia pe suprafețe mari”. Liu a explicat în continuare că metoda lor depășește limitările altor metode care se bazează exclusiv pe tipuri funcționale ale plantelor sau pe achiziții de imagini individuale.

Abordarea propusă a depășit metodele tradiționale care se bazează pe variabile de mediu sau pe imagini unice Sentinel-2 ca predictori. fără a necesita variabile de mediu pentru a spori capacitățile predictive. Această descoperire subliniază importanța informațiilor fenologice în predicția trăsăturilor și sugerează că teoria „spectrului economiei frunzelor” ar putea fi mecanismul care stau la baza succesului lor tehnic.

Având în vedere eficiența dovedită a modelului în 14 situri diverse ale ecosistemelor din întreaga lume. Statele Unite ale Americii, arată o mare promisiune pentru extinderea la scară națională și globală, permițând astfel monitorizarea trăsăturilor funcționale ale plantelor de la ecosistem la nivel regional și național.

Reflectând asupra potențialului viitor al acestei cercetări, profesorul Wu a spus: „Studiile viitoare se vor concentra pe o validare mai amplă pentru a exploata pe deplin potențialul acestei tehnologii în știința de bază de frontieră, cum ar fi înțelegerea răspunsului de sensibilitate al ecosistemelor terestre la schimbările climatice. și identificarea punctelor lor critice respective.

„În plus, există un potențial mare pentru știința aplicată, în special în explorarea soluțiilor climatice bazate pe natură.”

(Fluierul)