卫星用于跟踪全球“绿化”，以了解气候变化的影响

北卡罗莱纳州立大学的研究人员将卫星图像与现场传感器相结合，以估计全球变暖导致的植物叶片生长的变化。

“当我们努力预测未来的气候时，一个大问题是，作为地球上最大的碳储存之一的植被会发生什么?该研究的合著者乔什·格雷(Josh Gray)说。

“我们知道气温会上升，大多数地方的生长季节会变长，但这将如何影响碳在植物和大气之间的循环，还有很多未知因素。我们的新结果让我们对这些变化更有信心。”

除了改变季节的时间和长度，气候变化还意味着一些地区的新植物生长。然而，气候变化也可能导致其他地区的“褐变”，因为高温会干扰植物的光合作用。

对于气候变化研究人员来说，一个突出的问题是，季节长度和“变绿”与“变褐”的变化将如何影响全球范围内植物从大气中吸收多少二氧化碳。

该研究的第一作者高晓杰说:“早春可能对植物的生产力有好处，因为你有更长的碳吸收期。”“然而，更长的秋季可能会让情况更糟。在秋天，植物倾向于排放碳。”

研究人员希望了解生长季节的长度以及植物产生的叶片数量在碳吸收中的作用。为了做到这一点，他们在2000年至2014年期间使用红外线卫星测量来测量植物叶片生物量。植物不能利用红外光进行光合作用，所以它们会反射红外光。

“健康的绿叶有点像红外镜子，”格雷说。“在这些波长的卫星看来，它们真的很‘亮’。通过一些技巧，我们可以计算出一个指数，这个指数是一个地方在红外和红色波长下的亮度的组合，并对应于一个地方有多少片树叶。”

研究人员还使用了现场塔上的传感器来测量植物与空气之间的二氧化碳交换，以计算植物在光合作用期间每年从大气中除去多少碳。

他们发现，叶片生物量的数量，即植物一年产生的叶片数量，比生长季节长度的变化对净碳吸收的影响更大。

格雷说:“有些地方的树叶比以前多，特别是在高纬度地区。”

“还有一些地方春天可能来得早，秋天可能来得晚。这些变化都会影响正在进行的光合作用的数量，但植物产生的叶片数量与碳吸收的关系比生长季节长度的变化更密切。换句话说，我们发现，对于碳吸收来说，绿化趋势比生长季节的延长更重要。”

这些发现还表明，随着气候变化，卫星图像可能是帮助跟踪植物生长变化和碳循环变化的有用工具。此外，他们的发现应该为未来预测植物在碳捕获中的作用提供信息。

“全球的植被会变得更多产吗?”这部分的碳预算存在相当大的误差。”格雷说。“我们认为，我们可以在未来利用这些信息，对这些变化可能会是什么样子更有信心。”