Udfordringen med at estimere Alaskas kulstoflagre i jorden

Det er ikke let at forudsige, hvordan kulstof i jorden ændrer sig, når permafrosten ændrer sig. Alaskas forskelligartede terræn gør det vanskeligt at optimere placeringen af ​​dataindsamlingssteder. Forskere brugte en geospatial tilgang, der integrerer observationer med klimaet, jorddække (krat, Skov, etc.), geologi og meget mere. De fastslog, at 484 nye steder var nødvendige for at forbedre estimater af kulstoflagre under forskellige miljøforhold.

Permafrost-påvirket jord gemmer et af de største reservoirer af organisk kulstof på planeten. Hvordan miljøændringer kan påvirke dette kulstof, herunder at slippe det til luften, er ikke velkendte. Størrelsen, sårbarhed, og den rumlige fordeling af jordens kulstoflagre er store kilder til usikkerhed. Undersøgelsen tilbyder steder at guide nye feltobservationer. De indsamlede data vil begrænse usikkerheden i jordens kulstofestimater. Ud over, stederne vil give robuste rumlige benchmarks til at studere Jorden.

At repræsentere landoverfladen rumlig heterogenitet er en videnskabelig udfordring, der er afgørende for at designe observationsskemaer til pålideligt at estimere jordegenskaber. Ledet af forskere ved Argonne National Laboratory, et hold udviklede en geospatial tilgang til at identificere en optimal fordeling af observationssteder for at forbedre karakteriseringen af ​​jordens organiske kulstoflagre i Alaska. Ved at bruge miljødata, der forventes at påvirke jorddannelsen som proxyer til at repræsentere den rumlige fordeling af jordens organiske kulstoflagre, forskerne fastslog, at 484 nye observationssteder ville være nødvendige for at supplere data fra eksisterende prøver. De tilføjede steder ville give forskere mulighed for at karakterisere den gennemsnitlige helprofiljordens organiske kulstoflagre i Alaska med et konfidensinterval på 5 kg Cm ^-2 . Imidlertid, kun at anslå et underafsnit af hele profilen til 0 m – 1 m og 0 m – 2 m, at opnå den samme tillid ville kræve 309 og 446 nye observationssteder, henholdsvis.

Nye observationsbehov er større for krat (for det meste tundra) end skovdækningstyper, og økoregioner i det sydvestlige Alaska er blandt de mest undersamplede. Antallet og placeringen af ​​nødvendige observationer ændres ikke meget af ændringer i klimatiske variabler frem til 2100, som fremskrevet af det mellemstatslige panel om klimaændrings-emissionsscenarier. Undersøgelsesresultater tjener som vejledning for fremtidige prøvetagningsindsatser for at reducere eksisterende usikkerhed i jord organisk kulstofobservationer og forbedre benchmarks for jordsystemmodelresultater.