Miljøskader fra tågereduktion kan observeres fra det ydre rum, finde hydrologer

En ny undersøgelse ledet af økohydrologer ved IUPUI har for første gang vist, at det er muligt at bruge satellitdata til at måle truslen fra klimaændringer til økologiske systemer, der er afhængige af vand fra tåge.

Papiret, offentliggjort i tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve , præsenterer det første klare bevis på, at forholdet mellem tågeniveauer og vegetationsstatus kan måles ved hjælp af fjernmåling. Opdagelsen åbner mulighed for nemt og hurtigt at vurdere tågens indvirkning på økologisk sundhed på tværs af store landmasser - sammenlignet med omhyggelig observation på jordniveau.

"Det er aldrig blevet vist før, at man kan observere virkningen af ​​tåge på vegetation fra det ydre rum, " sagde Lixin Wang, en lektor på School of Science ved IUPUI, hvem er ledende forfatter på undersøgelsen. "Muligheden til at bruge satellitdata til dette formål er et stort teknologisk fremskridt."

Behovet for at forstå forholdet mellem tåge og vegetation er presserende, da miljøændringer reducerer tågeniveauer over hele kloden. Skiftet påvirker mest regioner, der er afhængige af tåge som en væsentlig kilde til vand, herunder redwood skovene i Californien; Atacama-ørkenen i Chile; og Namib-ørkenen i Namibia, med de to sidstnævnte i øjeblikket anerkendt som verdensarvssteder under FN på grund af deres økologiske sjældenhed.

"Tabet af tåge bringer plante- og insektarter i disse regioner i fare, hvoraf mange ikke findes andre steder i verden, " sagde Na Qiao, en gæstestuderende på IUPUI, hvem er undersøgelsens første forfatter. "Tågets indvirkning på vegetationen er allerede meget klar. Hvis vi kan koble disse data med storskala konsekvensvurderinger baseret på satellitdata, det kan potentielt påvirke miljøbeskyttelsespolitikker relateret til disse regioner."

Den IUPUI-ledede undersøgelse er baseret på optiske og mikrobølgesatellitdata, sammen med oplysninger om tågeniveauer fra vejrstationer på to steder, der drives af Gobabeb Namib Research Institute i Namib -ørkenen. Satellitdataene blev indhentet fra NASA og U.S. Geological Survey. Tågeaflæsningerne blev taget mellem 2015 og 2017.

Wangs arbejde med Gobabeb-faciliteten er støttet af en National Science Foundation CAREER-bevilling. Mindst en gang om året, han og studerende forskere, herunder både kandidat- og bachelorstuderende fra IUPUI, rejse til det fjerntliggende anlæg - en to timers kørsel på en grusvej fra den nærmeste by - for at udføre feltforskning.

Undersøgelsen fandt en signifikant sammenhæng mellem tågeniveauer og vegetationsstatus nær begge vejrstationer i hele undersøgelsestiden. Blandt andre fund, de optiske data fra stedet nær forskningsfaciliteten afslørede tydelige tegn på grønne planter efter tåge, og op til 15 procent højere mål i perioder med tåge versus perioder uden tåge.

Lignende mønstre blev set på det andet sted, beliggende nær en lokal klippeformation. Mikrobølgedataene fandt også signifikant sammenhæng mellem tåge og plantevækst nær forskningsfaciliteten, og op til 60 procent højere mål i perioder med tåge kontra perioder uden tåge.

Undersøgelsens konklusioner er baseret på tre metoder til fjernmåling af vegetation:to baseret på optiske data, som er følsom over for grønts liv i planter, og en tredje baseret på mikrobølgedata, som er følsom over for den samlede plantemasse, herunder mængden af ​​vand i stængler og blade. Selvom det kan observeres af maskiner, ændringerne i vegetationsfarve er svage nok til at blive uopdaget af det menneskelige øje.

Næste, holdet vil bygge videre på deres nuværende arbejde med at måle effekten af ​​tåge på vegetationen over længere perioder, som vil hjælpe med fremtidige forudsigelser. Wang har også til formål at studere forholdet i andre regioner, herunder redwood-skovene i Californien.

"Vi vidste ikke engang, at du kunne bruge satellitdata til at måle tågens indvirkning på vegetationen, før denne undersøgelse, "sagde han." Hvis vi kan forlænge den undersøgte periode, der vil vise et endnu mere robust forhold. Hvis vi har 10 års data, for eksempel, vi kan komme med fremtidige forudsigelser om styrken af ​​dette forhold, og hvordan dette forhold har ændret sig over tid på grund af klimaændringer."