Исследование указывает на переоценку содержания углерода в лесах умеренного пояса

Цифровые измерения миллионов деревьев показывают, что предыдущие исследования, вероятно, переоценивают количество углерода, запасаемого лесами умеренного пояса в США. К такому выводу пришло новое исследование NASA (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США).

Эти результаты могут помочь ученым точнее оценить влияние деревьев на количество углерода в атмосфере. Хотя общеизвестно, что деревья поглощают и долгосрочно хранят углерод, исследователи не уверены в объемах его запасов в глобальных лесах.

В статье, опубликованной 24 ноября в Scientific Reports, Лаура Данкансон и ее коллеги обнаружили, что широко используемый метод, основанный на вырубке и измерении ограниченного количества деревьев (в среднем около 30 деревьев каждого вида), а затем математическом масштабировании данных, имеет систематическую ошибку. Из-за смещения выборки для анализа отбирается гораздо больше молодых и небольших деревьев, чем старых и крупных. Математические модели, предсказывающие биомассу и основанные в основном на данных по небольшим деревьям, дают неточные прогнозы для самых крупных деревьев, переоценивая их высоту и, как следствие, запасы углерода в лесу.

Вместо выборочной вырубки в новом исследовании использовалась технология лидара (лазерного сканирования) для анализа целых участков леса с воздуха. Данные были получены с помощью портативного лидара G-LiHT, который обеспечивает детальные наблюдения с разрешением менее 1 метра. Исследователи извлекли цифровые измерения высоты и радиуса кроны для каждого выбранного дерева в шести лесах США, проанализировав от 10 000 до более миллиона деревьев на каждом участке.

Моделирование показало, что при использовании небольших выборок, типичных для традиционного подхода, расчетная биомасса лесов умеренного пояса в среднем переоценивается на 70%. "Наши выводы подчеркивают важность выборки большего количества деревьев, особенно крупных, для точной оценки запасов углерода", — отметила Данкансон.

Для решения этой проблемы разрабатываются новые лидарные инструменты, такие как GEDI под руководством соавтора исследования Ральфа Дубайи. Этот прибор, который станет первым, систематически характеризующим лесные пологи из космоса, поможет заполнить пробелы в понимании углеродного цикла.