Fra Alaska til Amazonia – første globale kort over egenskaber, der driver vegetationsvækst

Detaljerede globale kort over nøgletræk i højere planter er blevet gjort tilgængelige for første gang, takket være arbejde ledet af forskere fra University of Minnesotas (UMN) College of Food, Landbrug og naturressourcevidenskab (CFANS).

Baseret på mål på 45, 000 individuelle planter fra 3, 680 arter, og ved hjælp af højteknologiske statistiske kortlægningsprotokoller, holdet skabte globale kort over planteegenskaber, herunder bladkvælstofkoncentration, bladfosforkoncentration, og specifikt bladareal (et mål for areal vist for at opsnappe lys pr. enhedsinvestering i bladbiomasse). Disse kort, med mere end 50, 000 pixels, viser overraskende stor lokal variation i egenskabsværdier, der kan påvirke fremtidige kulstofcyklusberegninger, der er produceret af Earth System-modeller (ESM'er) markant. Planteegenskaberne kortlagt i undersøgelsen er kritiske for fotosyntese og bladrespiration og tjener som input til ESM'erne. Inkorporering af denne lokale variabilitet af planteegenskaber i ESM'erne vil føre til mere nøjagtig modellering af kulstofcyklus-feedbacks.

"Knapheden af ​​feltmålinger udgør en stor blokering i at skabe globale kort i høj opløsning over planteegenskaber, " sagde Ethan Butler, co-lead forfatter og postdoktor i afdelingen for skovressourcer ved UMN's College of Food, Landbrugs- og naturressourcevidenskab (CFANS). "Dette arbejde fremmer tidligere bestræbelser på kortlægning af egenskaber ved at udnytte den største til dato største globale planteegenskabsdatabase, PRØV (www.try-db.org), som er tre gange større end nogen anden brugt før."

Ifølge Peter Reich, projektlederen, "Nuværende ESM'er repræsenterer variation i plantelivet ved hjælp af grove gennemsnit af planters egenskabsværdier; en model kan være lige så forenklet som at antage, at alle blade i Amazonia eller Alaska er identiske. De nye kort afslører, at den lokale mangfoldighed er betydelig; at ignorere dette faktum er problematisk. Inkorporering af data fra disse kort i EMS'erne vil føre til forbedrede kulstofkredsløbsmodeller."

"På trods af et øget antal feltmålinger, den geografiske dækning af TRY er stadig begrænset med få eller ingen data for store dele af troperne, store dele af Centralasien, Rusland, Sydasien og store dele af Arktis, " sagde co-lead forfatter Abhi Datta, tidligere ph.d.-studerende i Afdelingen for Biostatistik ved UMN. "Derefter sofistikerede statistiske tilgange blev brugt til at ekstrapolere planteegenskabsværdier ved hjælp af en kombination af klima, jordbund og rumlig information. De resulterende kort giver en komplet karakterisering af, hvordan egenskaber varierer inden for og blandt over 50, 000 50 km x 50 km celler på tværs af hele den vegeterede jordoverflade."

De nye resultater blev offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences .