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NASA 的 GEDI 任务将追踪地球森林中的碳排放

探索全球生态系统动力学探测器(GEDI)如何利用激光技术绘制3D森林地图,追踪碳排放。

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(来源:Shutterstock) 《星球大战》中的绝地武士(Jedi)拥有原力,而NASA的GEDI(全球生态系统动力学探测器)则关注森林。12月5日,航天局将他们开发的树木追踪全球生态系统动力学探测器(GEDI)仪器送往国际空间站(ISS),它将利用激光光束绘制地球森林的三维地图,并估算它们的碳排放量。与大多数测绘工具不同,GEDI能够穿透树冠,观测到其下方的植被——从而深入了解碳循环、栖息地质量以及人类活动如何影响森林健康。该任务于2014年被选为NASA的地球探测仪器,今天将在日本实验舱上启动运行。碳与树冠为汽车、家庭和制造业提供动力的化石燃料,都会导致二氧化碳(CO2)泄漏到地球大气中,森林砍伐也是如此。GEDI项目首席研究员Ralph Dubayah表示,树木的质量大约有50%是碳。当树木被砍伐时,这些碳就会释放到地球大气中,并帮助地球吸收太阳热量——通过温室效应使地球变暖。但另一方面,年轻的树木实际上会从大气中吸收比释放更多的CO2。然而,究竟有多少CO2被树木排放和吸收,目前尚不清楚。Dubayah(他也是马里兰大学帕克分校地理科学专业的教授)说:“传统的卫星数据可以显示森林区域何时被破坏、干扰或退化,但你不知道这种森林砍伐对大气CO2的贡献有多大。“通过森林砍伐造成的损失与通过重新生长获得的收益之间的净平衡,是全球碳循环中最大的不确定性之一。”为了帮助解开这个谜团,GEDI将使用一种激光雷达(lidar)激光系统来穿透森林树冠,并绘制出其下方植被的三维地图。通过测量下方树木的高度,研究人员将能够估算出它们的重量和年龄——从而揭示它们吸收了多少碳,以及如果被砍伐会排放多少碳。这项技术可以帮助科学家制定减少CO2排放的计划,同时也能造福生活在森林中的生物。虽然GEDI无法精确识别具体植物和树木的种类,但它可以描绘出森林的整体结构,并判断它是否符合特定物种的偏好。从那里,可以调整栖息地以满足濒危动物的需求,帮助维持它们的种群和长期生存。但与其他任务一样,GEDI也并非没有局限性。不同种类的树木碳密度不同,因此它无法区分物种可能会影响数据的整体准确性。国际空间站的轨道也会限制GEDI可以测绘的区域,覆盖范围从北纬51.6度到南纬51.6度。虽然这可以覆盖大部分温带和热带森林,但会错过位于它们之间的很大一部分森林。尽管存在不足,这个为期2年的任务将提供前所未有的地球森林数据,并为全球变暖和栖息地保护提供关键信息。总而言之,可以说GEDI的目标是让森林永远伴随你。

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