NASA izmanto lāzera tehnoloģiju, lai no kosmosa kartētu koku vainagu augstumu

Starptautiskā kosmosa stacija tiek izmantota, lai kartētu Zemes virsmu globālās ekosistēmas dinamikas pētījuma (GEDI) ietvaros.

Tropu meži nav pasargāti no klimata pārmaiņu radītā pieaugošā stresa, liecina jauns pētījums, ko veikuši Hārvarda universitātes pētnieki. Pētījumā tika izmantoti Starptautiskās kosmosa stacijas lāzeru satelīti, lai kartētu Zemes virsmu kā daļu no Globālās ekosistēmas dinamikas pētījuma (GEDI).

Iegūtie rezultāti sniedz padziļinātu un plašāku ieskatu par to, kā globālā sasilšana ietekmē tropisko mežu koku vainagu augstumu un veselību Āzijā, Āfrikā un Dienvidamerikā, izmantojot koku lapotnes lielumu, kā galveno meža veselības un oglekļa uzglabāšanas spējas rādītāju.

Mežu vainags, kas ir nobriedušu koku “augšējais slānis”, ir būtisks ekosistēmas stabilitātei: “Meža vainags ir ļoti svarīgs meža veselības un ekosistēmas produktivitātes rādītājs,” skaidro pētījuma vadošā autore pēcdoktorantūras stipendiāte Šaokinga Liu (Shaoqing Liu). “Augstāki koku vainagi parasti ir saistīti ar lielu oglekļa uzkrājumu un lielāku virszemes biomasu. Augstie vainagi aizsargā mikroklimatu.” Augsti koki bieži vien var palīdzēt atvēsināt gaisu ekstremālos karstuma periodos.

Izmantojot GEDI kosmosā bāzēto Lidar (Light Detection and Ranging), pētnieku komanda ieguva globālus, ļoti detalizētus datus par tropu mežiem, ar augstu pārklājuma un precizitātes līmeni, kas ievērojami pārspēj iepriekšējos pētījumus, kas lielākoties tika veikti vietējā vai reģionālā mērogā.

“Pēdējo desmit gadu laikā NASA ir izmantojusi Starptautisko kosmosa staciju kā ērtu platformu, lai novērtētu jaunus attālās izpētes mērījumu veidus no kosmosa,” norāda pētījuma galvenais autors Pols Morkrofts (Paul Moorcroft). “Vispasaules ekosistēmu dinamikas izpētes viļņu formas Lidar ir lielisks šīs pieejas piemērs.”

GEDI (izrunā “džedi”) izmanto lāzera impulsus, lai mērītu mežu vertikālo struktūru. Tas ietver lapotnes augstumu un lapu un zaru blīvumu visā meža masīvā.

“Mūsu pētījums pierāda, ka klimats, topogrāfija un augsnes īpašības veido gandrīz trīs ceturtdaļas no tropisko mežu lapotnes augstuma svārstībām,” norādīja Š. Liu. Pēc viņas teiktā, pētījums atklāja, ka kritiskākie vainagu augstuma noteicošie rādītāji gan vietējā, gan reģionālā mērogā ir augstums, sausās sezonas ilgums un saules starojums. Ne visi tropu meži vienādi reaģē uz klimata pārmaiņām. Piemēram, Amazones dienvidu daļā ir izteikts risks.

Š.Liu piebilda, ka tropiskie meži Amazones dienvidu daļā ir neaizsargāti pret klimata pārmaiņām, jo sausā sezona kļūst arvien garāka: “Sausā sezona ir noteicošais faktors, kas nosaka koku vainagu augstumu mežā.”

Tā kā klimata modeļi paredz, ka nākotnē sausuma periodi kļūs vēl garāki, Š.Liu brīdināja, ka Amazones dienvidu daļā var ievērojami samazināties koku vainagu augstums mežos. Citos reģionos vērojamas atšķirīgas tendences. “Amazones centrālajā daļā, kur ir salīdzinoši mitrs klimats, pirmais svarīgākais faktors ir koku augstums,” skaidroja pētniece. “Tas pats attiecas uz Āfrikas apgabaliem, kur reljefam (augstumam) ir lielāka nozīme nekā sausumam vai karstumam.”

Atklājumi būtiski ietekmē mežu saglabāšanas un klimata stratēģiju. Pēc pētījuma galvenā autora P.Morkrofta teiktā, izpratne par vides ietekmi uz tropisko mežu augstumu ir svarīga, lai novērtētu dažādu tropisko mežu platību oglekļa piesaistes un saglabāšanas vērtību.

“Lai saprastu, kā tropu meži reaģēs uz klimata pārmaiņām, ir svarīgi izprast arī mežu vainagu augstuma mainību ietekmējošos vides faktorus,” norādīja P. Morkrofts.

Šaokinga Liu uzskata, ka pētījums var palīdzēt pieņemt politiskus lēmumus, kur būtu koncentrējami dabas aizsardzības pasākumi: “Runājot par klimata pārmaiņu politiku, mēs redzam, ka tropu meži ir ne tikai bioloģiskās daudzveidības “karstie punkti”, bet tie ir ļoti svarīgi oglekļa uzglabāšanai. To aizsardzība ir būtiska, lai mazinātu klimata pārmaiņas.”

“Mēs ceram, ka palīdzēsim politikas veidotājiem noteikt un prioritizēt klimata pārmaiņu apdraudētās teritorijas.” Š.Liu plāno arī paplašināt šo pētījumu ārpus neskartajiem pirmatnējiem mežiem. Viņa cer, ka pētījumā tiks iekļauti arī citi mežu un mežainu platību veidi, lai labāk izprastu, kā kokaugi uz Zemes pielāgojas vai cīnās ar klimata mainības radīto spiedienu.

Viss pētījums publicēts žurnālā Proceedings of the National Academy of Sciences.