Yaşanabilir dünya taramaları: Yeni uydu veri seti Dünya'daki bitki büyümesine ışık tutuyor

CMLR GPP'nin 29 Temmuz 2019'daki 0,05° çözünürlükteki uzaysal deseni. (a) CMLR GPP'nin küresel haritası. (b) Nil Deltasındaki JES modeli. (c) Mississippi Nehri'ndeki JES modeli. Küresel haritalama için 8 günlük bileşik veri seti kullanıldı. Kredi Uzaktan Algılama Dergisi

Çevre ve iklim bilimi alanında araştırmacılar, Brüt Birincil Üretim (GPP) Kapsamlı Işığa Mekanik Tepki (CMLR) veri setini geliştirdiler. TROPOMI uydusunun güneş kaynaklı klorofil floresansı (SIF) gözlemlerinden türetilen bu küresel veri seti, bitkilerin karbondioksit ve güneş ışığını temel kaynaklara dönüştürdüğü süreç olan Dünya'nın GPP'sine dair benzeri görülmemiş bilgiler sağlıyor.

Bitkilerin karbondioksiti ve güneş ışığını glikoz ve oksijene dönüştürdüğü süreç olan brüt birincil üretim (GPP), Dünya üzerindeki en büyük karbon akışıdır. JES'in doğru ölçülmesi, karbon bütçelerini ve bunların iklim değişikliği ve arazi yönetimi politikaları üzerindeki etkilerini anlamak için kritik öneme sahiptir. Bununla birlikte, küresel GSYİH'yi tahmin etmeye yönelik geleneksel yöntemler, biyofiziksel ve biyokimyasal süreçleri farklı düzeylerde entegre etmenin karmaşıklığı nedeniyle zorluklarla karşı karşıyadır.

Bu zorluk, Ayrıntıları 13 Şubat 2024'te Journal of Remote Sensing'de yayınlanan makalede (DOI: 10.34133/remotesensing.0127) yer alan Kapsamlı Işığa Mekanik Yanıt (CMLR) GPP veri kümesinin geliştirilmesine yol açmıştır.

Bu veri seti, ilk kez, fotosentez sırasında bitkiler tarafından yayılan doğrudan bir sinyal olan güneş kaynaklı klorofil floresansını (SIF) kullanıyor ve küresel ölçekte bitki üretkenliğinin daha doğru ve doğrudan bir ölçümünü sağlıyor. Araştırmacılar, TROPOMI'nin SIF gözlemlerini küresel bir GPP veri setine dönüştürmek için gölgelik ölçeğine göre değiştirilmiş son teknoloji ürünü bir ışık tepkisi modelini kullandılar.

Bu yöntem, bitkilerden gelen doğrudan fizyolojik sinyalleri birleştirerek önceki modellere göre büyük bir sıçramayı temsil eder, böylece belirsizlikleri azaltır ve çeşitli çevre koşulları ve bitki türleri genelinde veri kümesinin güvenilirliğini artırır. Kule bazlı GPP ölçümlerinin titizlikle doğrulanması yoluyla CMLR GPP veri seti, küresel fotosentezin uzay-zamansal modellerini doğru bir şekilde yakalamadaki etkinliğini kanıtlayan güçlü bir korelasyon ve tutarlılık gösterdi.

Araştırmaya katılan kıdemli araştırmacılardan biri olan Liangyun Liu, bu ilerlemenin önemini vurguladı: “CMLR GPP veri seti yalnızca küresel fotosentez anlayışımızı geliştirmekle kalmıyor, aynı zamanda Dünya'nın karbon döngüsünü izlemek için kritik bir araç olarak da hizmet ediyor. acil çevresel zorlukların üstesinden gelmek için uydu teknolojisi ile çevresel araştırmaları birleştirmenin gücünün bir kanıtıdır.

CMLR GPP veri setinin oluşturulması, çevre araştırmalarında çok önemli bir anı temsil ediyor; Dünya'nın karbon döngüsüne dair benzeri görülmemiş bilgiler sağlıyor, iklim değişikliği modellerine bilgi sağlıyor ve arazi yönetimi ve iklim azaltımına ilişkin politika kararlarına yardımcı oluyor.