通过NASA卫星研究了北极苔原上的快速绿化–“确实是全球气候变化的领头羊”

这项研究是首次使用美国国家航空航天局（NASA）和美国地质调查局的联合任务Landsat的卫星数据来测量从阿拉斯加，加拿大到西伯利亚的整个北极冻原上的植被变化。

国际研究人员小组发现，由于空气和土壤温度升高导致植物生长加快，该地区变得更加绿化。

随着北极夏季的温暖，地球的北部景观正在发生变化。数十年来，一组研究人员使用卫星图像跟踪全球苔原生态系统，发现该地区已变得更加绿色，因为空气和土壤温度升高导致植物生长加快。

北亚利桑那大学信息，计算和网络系统学院（SICCS）的助理研究员洛根·伯纳（Logan Berner）说：“北极冻原是地球上最冷的生物群落之一，也是最迅速变暖的生物群落之一。”与美国，加拿大，芬兰和英国的其他八个机构的科学家合作进行了这项研究。“我们看到的这种北极绿化确实是全球气候变化的领头羊-这是生物群落规模对气温上升的反应。”

这项研究于本周在《自然通讯》上发表，它是第一项利用美国国家航空航天局和美国地质调查局联合执行的Landsat卫星数据测量从阿拉斯加，加拿大到西伯利亚的整个北极冻原的植被变化的研究。科学家使用Landsat数据确定地面上活跃的植被数量-绿化可以表示植物生长得更多，变得更密或灌木侵蚀典型的苔原草和苔藓。

当苔原植被发生变化时，不仅会影响依赖某些植物的野生动植物，而且还会影响居住在该地区并依赖当地生态系统获取食物的人们。活跃的植物将从大气中吸收更多的碳，而变暖的温度也使永久冻土融化，释放出温室气体。这项研究是NASA的北极北极脆弱性实验（ABoVE）的一部分，该实验旨在更好地了解生态系统在这些变暖环境中的反应方式及其更广泛的意义。

Berner和他的同事，包括SICCS教授Patrick Jantz和Scott Goetz以及博士后研究员Richard Massey和研究助理Patrick Burns，使用Landsat数据和其他计算方法来估算该地区50,000个随机选择的站点中每个站点的给定年份的峰值绿色度。苔原。在1985年至2016年之间，阿拉斯加，加拿大和欧亚大陆西部的苔原地带约有38％呈现绿化。只有3％的人表现出相反的褐变效果，这意味着较少的活跃生长植物。

为了包括欧亚东部站点，研究小组比较了2000年开始的数据，当时Landsat卫星开始收集该地区的常规图像。从全球角度来看，在2000年至2016年之间，有22％的站点绿化了，而有4％的站点变绿了。

伯纳说：“无论是从1985年还是2000年以来，我们都在Landsat记录中看到了北极的绿化。”“而且我们看到了同期的生物群系规模的绿化，因为我们看到夏季气温确实在迅速上升。”

研究人员将这些绿化模式与其他因素进行了比较，发现它们还与较高的土壤温度和较高的土壤湿度有关。他们通过北极地区野外植物生长测量结果证实了这些发现。

NAU教授Goetz表示：“ Landsat对于这类测量至关重要，因为它收集的数据比以前使用的要细得多。”该研究的负责人，领导ABoVE科学团队的NAU教授Goetz说道。这使研究人员能够调查驱动苔原变化的因素。Goetz说：“北极地区存在许多微观尺度的变化，因此，在更精细的分辨率下工作，同时还要有很长的数据记录，这一点很重要。”“这就是为什么Landsat如此有价值的原因。”

参考：Logan T. Berner，Richard Massey，Patrick Jantz，Bruce C. Forbes，Marc Macias-Fauria，Isla Myers-Smith，Timo Kumpula，Gilles Gauthier，Laia Andreu指出：“夏季变暖解释了北极苔原生物群落中广泛但不均匀的绿化现象” -海尔斯（Hayles），本杰明·加利亚蒂（Benjamin V.
10.1038 / s41467-020-18479-5