Dan pergeseran itu memiliki implikasi besar untuk bagaimana karbon, pemain utama dalam perubahan iklim global, siklus melalui ekosistem.

Mark Friedl, profesor bumi & lingkungan di Universitas Boston, dan kandidat doktor Minkyu Moon menggunakan citra satelit untuk menentukan bahwa selama beberapa dekade terakhir, pepohonan di Harvard Forest, hutan eksperimental seluas lebih dari 3,700 hektar yang terletak di Petersham, Massachusetts, telah daun bertunas lebih awal di musim semi.

Para periset juga menganalisis data pengambilan karbon secara on-the-ground dan menemukan bahwa saat hutan mulai mengambil lebih banyak karbon - sebuah indikator bahwa pohon berfotosintesis - juga telah bergeser lebih awal, dan sampai tingkat yang lebih tinggi lagi.

"Hanya sekitar separuh dari apa yang kita pompakan ke atmosfer tinggal di atmosfer. Setengah lainnya diserap oleh planet ini. "

---

---

Tidak ada pertanyaan bahwa selama abad yang lalu, orang telah menghasilkan lebih banyak dan lebih banyak emisi sarat karbon dari bahan bakar fosil. Namun, apa yang terjadi pada emisi bahan bakar fosil begitu mereka meninggalkan mobil, rumah, atau pabrik kita sedikit lebih rumit.

"Hanya sekitar separuh dari apa yang kita pompakan ke atmosfer tinggal di atmosfer," Friedl menjelaskan. "Setengah lainnya diserap oleh planet ini," sebuah beban yang terbagi antara ekosistem laut dan terestrial, yaitu hutan.

Tapi berapa banyak hutan karbon yang diambil, dan berapa banyak yang akan mereka konsumsi di masa depan, adalah pertanyaan terbuka yang berkaitan dengan produktivitas hutan, khususnya berapa banyak pohon yang berfotosintesis dan untuk berapa lama.

"Itu adalah jenis motivasi utama untuk melakukan ini, mencoba untuk membantu kita memahami bagaimana ekosistem berubah, dan jika iklim terus menghangat, apa yang akan dilakukan pada musim pertumbuhan ekosistem, dan bagaimana perubahan di musim tanam akan menyebabkan peningkatan atau penurunan penyerapan karbon, dan kemudian, dengan perluasan, bagaimana hal itu akan mempengaruhi keseimbangan jangka panjang karbon dioksida di atmosfer, "kata Friedl.

Untuk menyelidiki waktu musim semi di Harvard Forest, para peneliti membandingkan citra satelit NASA dari dua sumber: Satelit MODIS, yang telah mengorbit dunia setiap hari sejak awal 2000s, menangkap gambar beresolusi kasar; dan Satelit Landsat, yang telah mengorbit selama 30 tahun, namun sering mengunjungi setiap lokasi di Bumi (setiap delapan hari sekali), mengumpulkan gambar beresolusi tinggi.

"Sensor pencitraan pada satelit dirancang untuk menangkap sifat vegetasi," Friedl menjelaskan, menambahkan bahwa gambar dikumpulkan pada panjang gelombang di luar spektrum yang terlihat sangat sensitif terhadap kehadiran tanaman yang secara aktif berfotosintesis, sehingga saat daun muncul di musim semi, "kita bisa melihat waktunya dengan cukup jelas dari satelit."

"... itu benar-benar mengukur bagaimana ekosistem bernafas."

Para peneliti memasangkan data satelit dengan kumpulan data unik lainnya: pengukuran serapan karbon tiga dekade di atas tanah dari menara fluks eddy di Harvard Forest, yang mereka gunakan untuk menentukan waktu pengambilan karbon meningkat yang terjadi setiap musim semi saat pepohonan. mulai berfotosintesis lagi.

Hutan di gunung menyimpan lebih banyak karbon

"Kami mengeksploitasi fakta bahwa kami berada di halaman belakang kami di Harvard Forest merupakan situs pengukuran pertukaran karbon terpanjang yang terus berlanjut di planet ini, yang memiliki instrumen yang mengukur serapan dan pelepasan berbagai trace gas termasuk karbon dioksida dari ekosistem. , "Kata Friedl. "Jadi secara harfiah mengukur bagaimana ekosistem bernafas."

Data satelit Landsat mereka menunjukkan bahwa, dari waktu ke waktu, munculnya daun di Harvard Forest memang telah bergeser lebih awal (meskipun mereka tidak melihat pergeseran dalam pengamatan MODIS, yang mungkin ada hubungannya dengan kerangka waktu yang lebih pendek dan resolusi yang lebih kasar). Pengukuran di lapangan mereka menceritakan kisah serupa: selama beberapa dekade terakhir, peningkatan serapan karbon tahunan telah terjadi di awal musim semi.

Namun, tren menjelang musim semi sebelumnya lebih terasa pada pengukuran di lapangan daripada data satelit, perbedaan yang akan dilakukan tim peneliti dalam studi lanjutan. Tim juga ingin mengeksplorasi bagaimana musim tanam yang lebih lama mempengaruhi serapan karbon Harvard Forest secara keseluruhan, dan memperluas pendekatan eksperimental mereka ke lebih banyak tempat.

Pada akhirnya, para peneliti berencana untuk menggunakan data tersebut untuk memperbaiki bagaimana model iklim mewakili waktu musim semi, yang diharapkan Friedl akan menghasilkan prediksi yang lebih baik mengenai perubahan iklim di masa depan.

"Kami mencoba menggunakan informasi ini untuk mengungkap serangkaian pertanyaan yang cukup rumit seputar bagaimana planet ini berubah dan apa yang dipegang masa depan dalam hal ekosistem dan dampak ekosistem terhadap sistem iklim."

Moon mempresentasikan hasil awal pertemuan American Geophysical Union di New Orleans. Program Ekologi Terestrial NASA mendanai pekerjaan tersebut.

Sumber: Catherine Caruso untuk Boston University