Dan perubahan itu mempunyai implikasi besar untuk bagaimana karbon, pemain utama dalam perubahan iklim global, kitaran melalui ekosistem.

Mark Friedl, profesor bumi & persekitaran di Universiti Boston, dan calon doktor Minkyu Moon menggunakan citra satelit untuk menentukan bahawa sejak beberapa dekad yang lalu, pokok-pokok di Harvard Forest, hutan eksperimen seluas lebih dari 3,700 ekar yang terletak di Petersham, Massachusetts, telah tumbuh daun pada awal musim bunga.

Para penyelidik juga menganalisis data pengambilan karbon di atas tanah dan mendapati bahawa tarikh hutan bermula mengambil lebih banyak penunjuk karbon bahawa pokok-pokok bersifat photosynthesizing-juga telah beralih sebelumnya, dan kepada tahap yang lebih tinggi.

"Hanya separuh daripada apa yang kita mengepam ke atmosfer tinggal di atmosfera. Bahagian yang lain diserap oleh planet ini. "

---

---

Tidak ada persoalan yang sejak abad lalu, orang telah mengeluarkan lebih banyak lagi pelepasan karbon dari bahan api fosil. Walau bagaimanapun, apa yang berlaku kepada pelepasan bahan api fosil sebaik sahaja mereka meninggalkan kereta, rumah, atau kilang kami agak rumit.

"Hanya kira-kira separuh daripada apa yang kita mengepam ke atmosfera tinggal di atmosfera," jelas Friedl. "Separuh lagi diserap oleh planet ini," beban yang dipisahkan antara ekosistem lautan dan daratan, iaitu hutan.

Tetapi berapa banyak hutan karbon yang diambil, dan berapa banyak yang akan mereka ambil pada masa akan datang, adalah satu persoalan terbuka yang berkaitan dengan produktiviti hutan, khususnya berapa banyak pokok-pokok bersifat photosynthesizing dan berapa lama.

"Itulah motivasi utama untuk melakukan ini, cuba membantu kita untuk memahami bagaimana ekosistem berubah, dan jika iklim terus hangat, apa yang akan dilakukan untuk musim ekosistem yang semakin berkembang, dan bagaimana perubahan musim tumbuh akan membawa kepada kenaikan atau pengurangan penyerapan karbon, dan kemudian, dengan lanjutan, bagaimana ia akan memberi kesan kepada keseimbangan karbon dioksida jangka panjang di atmosfera, "kata Friedl.

Untuk menyiasat masa musim bunga di Harvard Forest, para penyelidik membandingkan imej satelit NASA dari dua sumber: Satelit MODIS, yang telah mengorbit dunia setiap hari sejak 2000 awal, menangkap imej resolusi kasar; dan juga Satelit Landsat, yang telah mengorbit selama tahun-tahun 30, tetapi meninjau semula setiap lokasi di Bumi kurang kerap (sekali setiap lapan hari), mengumpul imej resolusi tinggi.

"Sensor pengimejan pada satelit direka untuk menangkap sifat-sifat tumbuh-tumbuhan," Friedl menjelaskan, sambil menambah bahawa imej-imej itu dikumpulkan pada panjang gelombang di luar spektrum yang kelihatan sangat sensitif terhadap kehadiran tumbuhan yang secara aktif fotosintesis, sehingga ketika daun muncul pada musim bunga, "kita dapat melihat masa yang agak jelas dari satelit."

"... ia secara literal mengukur bagaimana ekosistem bernafas."

Penyelidik berpasangan dengan data satelit dengan satu lagi set data yang unik: tiga dekad pengukuran karbon di atas tanah dari menara flux eddy di Hutan Harvard, yang digunakan untuk menentukan masa kenaikan karbon meningkat yang berlaku setiap musim bunga apabila pokok mula fotosintesis semula.

Hutan di gunung menyimpan lebih banyak karbon

"Kami mengeksploitasi fakta bahawa kami telah mendapat di halaman belakang kami di Harvard Forest yang paling lama menjalankan tapak pengukuran pertukaran karbon di dunia yang mempunyai instrumen yang mengukur pengambilan dan pelepasan pelbagai gas surih termasuk karbon dioksida dari ekosistem , "Kata Friedl. "Jadi ia secara literal mengukur bagaimana ekosistem bernafas."

Data satelit Landsat mereka menunjukkan bahawa, dari masa ke masa, kemunculan daun di Harvard Forest memang telah beranjak lebih awal (walaupun mereka tidak melihat peralihan dalam pemerhatian MODIS, yang mungkin berkaitan dengan jangka masa yang lebih pendek dan resolusi yang lebih kasar). Pengukuran atas tanah mereka menceritakan kisah yang sama: sejak beberapa dekad yang lalu, peningkatan tahunan dalam pengambilan karbon telah berlaku pada awal musim bunga.

Walau bagaimanapun, trend ke arah awal musim bunga lebih ketara dalam pengukuran di atas tanah daripada data satelit, perbezaan pasukan akan menyiasat kajian susulan. Pasukan ini juga ingin meneroka bagaimana musim yang lebih panjang memengaruhi penyerapan karbon keseluruhan Harvard Forest, dan mengembangkan pendekatan percubaan mereka ke lebih banyak laman web.

Pada akhirnya, penyelidik merancang untuk menggunakan data untuk memperbaiki bagaimana model iklim mewakili masa musim bunga, yang diharapkan Friedl akan membawa kepada ramalan yang lebih baik tentang perubahan iklim masa depan.

"Kami cuba menggunakan maklumat ini untuk membungkus set soalan yang rumit mengenai bagaimana planet ini berubah dan masa depan yang dipegang dari segi ekosistem dan kesan ekosistem terhadap sistem iklim."

Bulan mempersembahkan hasil awal pada mesyuarat kejatuhan Kesatuan Geofizik Amerika di New Orleans. Program Ekologi Terrestrial NASA membiayai kerja.

Sumber: Catherine Caruso untuk Boston University