卫星揭示了最容易发生干旱的生态系统

2024-09-23 15:11来源:本站编辑

弗拉基米尔•Srajber

更严重的干旱也将持续更长的时间:正如环境科学家陈琦发现的那样,这将主要是灌溉农田的问题。拥有多种植物物种的混交林将是最不脆弱的。陈比较了干旱对欧洲不同生态系统的影响。她使用了一种特殊的工具来做这件事。

植物不会说:“救命!我需要一些水!”,齐晨开玩笑地说,“但他们确实通过身体反应告诉我们一些事情。例如,叶子面积的变化可以告诉我们很多信息。想想你花园里的植物:如果你不给它们浇水,它们的叶子就会卷曲甚至脱落。卫星使我们能够大规模地测量这些反应。”

利用卫星测量树叶的数量

陈研究了2018年欧洲不同生态系统对严重干旱的反应。她解释说:“我区分了21种不同类型的生态系统,目的是了解随着干旱的增加,哪些生态系统可能最脆弱。”为此,陈利用卫星图像监测了所有生态系统的叶面积变化。卫星从空中捕捉到地面的图像。图像中的每个像素覆盖1000 × 1000米的面积。利用每个网格上的叶面积与地面面积之比,我们计算出所谓的叶面积指数,这是每个生态系统实际叶面积的指标。”

为了确定2018年干旱的影响,陈将2018年所有地区的休假面积与前几年(2004年至2017年)的数据进行了比较。这种方法使她能够发现异常情况,并确定每种生态系统的干旱破坏程度。

脆弱和有弹性的生态系统

陈的研究表明,混交林拥有多种植物物种和深根系统,对干旱条件的适应能力最强。她解释说:“它们可以从更深的土层中汲取水分,并采用各种生存策略。”相比之下,灌溉农田由于依赖大量的水和缺乏自然干旱应对机制而非常脆弱。

“损害将不成比例地增加”

陈的研究进一步揭示了一个令人不安的趋势:随着气候变化导致干旱加剧,大多数生态系统的植被破坏将不成比例地增加。随着气温上升和干旱更加频繁,破坏将加速增加。她解释道。这种不成比例的反应表明,随着干旱条件的恶化,即使是耐旱的生态系统也将面临严重的损害。陈:“在这种情况下,大范围的生态系统更有可能变得非常脆弱,有些甚至可能在未来几十年崩溃。”

明智地浇水

这样的知识有助于我们找到应对干旱和保护脆弱自然的最佳方法。陈:了解哪些生态系统是最脆弱的,以及它们崩溃的速度有多快,这一点至关重要。我们现在需要采取行动吗?还是该区域的植被具有一定的缓冲能力?我们可以将水分配给更脆弱的生态系统,并向更有弹性的生态系统学习:是什么使它们具有弹性,我们能否以某种方式将其纳入我们的管理中?”

无人机定位枯树

陈设想,未来我们几乎可以实时监测干旱。她解释说:“分辨率较低的卫星,比如1平方公里的卫星,每1到2天就会经过一个特定的位置。”在干旱期间,我们可以使用这些卫星快速定位有干旱破坏迹象的地区。然后,森林管理者可以派遣无人机有效地确定精确位置,甚至识别受影响的单个植物或树木。Chen:“这种有针对性的实时管理策略可以彻底改变我们应对和减轻气候变化对自然环境影响的方式。”

进一步的阅读

引用本文:陈琦,乔瑞斯·蒂默曼斯,温文,Peter M. van Bodegom,干旱加剧对生态系统的威胁与脆弱性,遥感,2023,113512,ISSN 0034-4257, https://doi.org/10.1016/j.rse.2023.113512。

陈琦,乔瑞思,温文,Peter M. van Bodegom,基于高分辨率遥感的不同植被类型干旱脆弱性多指标评价,生态学报,vol . 32, 202,15 (4), ISSN 0048-9697, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154970。

论文及答辩

2024年9月4日,齐晨在莱顿学院大楼为她的论文“欧洲范围内的生态系统反应及其对严重干旱的脆弱性”进行辩护。她的导师是博士教授。下午,范·博德贡和医生。蒂默曼斯(代尔夫特理工大学)。

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