Wissenschaftler nutzen das „Blattglühen“, um den Klimawandel zu verstehen

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Neue Forschungsergebnisse der University of Minnesota deuten darauf hin, dass das „Blattglühen“ wichtige Informationen über die Vegetationsdynamik in arktischen und borealen Ökosystemen wie den Wäldern und Feuchtgebieten Minnesotas liefert, die zu den sich am schnellsten erwärmenden Gebieten der Welt zählen. Der Einsatz von Fernerkundungen zur Überwachung des natürlichen Leuchtens könnte Wissenschaftlern dabei helfen, den Klimawandel und seine Auswirkungen auf unsere natürlichen Ressourcen besser zu verfolgen.

Das Leuchten der Blätter, früher bekannt als solarinduzierte Chlorophyllfluoreszenz (SIF), ist ein natürliches Nebenprodukt der Photosynthese. Dieses emittierte Licht ist für das menschliche Auge unsichtbar, aber Fortschritte in der Sensortechnologie im letzten Jahrzehnt haben es Wissenschaftlern ermöglicht, dieses Phänomen von Satelliten, Flugzeugen und Feldtürmen aus zu beobachten.

Kürzlich veröffentlicht in Aktuelle Berichte zum KlimawandelDie Forschung zeigt an:

  • SIF kann Forschern dabei helfen, die Kohlenstoffaufnahme des Ökosystems, die Vegetationsproduktivität und die Vegetationsgesundheit als Reaktion auf den Klimawandel und Störungen infolge der Photosynthese zu quantifizieren, bei der die Vegetation der Atmosphäre Kohlendioxid entzieht.
  • In den arktischen und borealen Regionen gibt es reichlich immergrüne Wälder, die das ganze Jahr über Blätter und Nadeln tragen, während die eigentliche Produktivität im Winter zum Erliegen kommt. Diese Entkopplung zwischen Blattfarbe und Produktivität führt dazu, dass herkömmliche Sensorwerkzeuge, wie etwa die Messung des Blattgrüngehalts, weniger genau sind.
  • SIF ist das fortschrittliche Instrument zur Verbesserung unseres Verständnisses von Veränderungen und Klimatreibern in arktischen und borealen Regionen.

    • „Die Entwicklung präziser Überwachungsinstrumente ist dringend erforderlich – wir sehen bereits mehr auftauenden Permafrost, eine erhöhte Häufigkeit und Intensität von Waldbränden, ein höheres Risiko für Dürren und Insektenplagen“, sagte Autor Rui Cheng, Assistenzprofessor in der Abteilung für Bioprodukte und Biosystemtechnik. „Aufgrund der abgelegenen Lage der arktisch-borealen Region sind Fernerkundungsinstrumente vorteilhafter als Feldmessungen.“

    Diese Forschung empfiehlt die Förderung eines SIF-Netzwerks, das langfristige und kontinuierliche Messungen über räumliche Skalen hinweg liefert und gleichzeitig andere Umweltvariablen misst, um eine umfassende Charakterisierung arktischer-borealer Ökosysteme mit räumlichen Details in Landoberflächenmodellen zu unterstützen und letztendlich zu robusteren Klimaprojektionen beizutragen.

    Mehr Informationen:
    Rui Cheng, Solarinduzierte Chlorophyllfluoreszenz (SIF): Auf dem Weg zu einem besseren Verständnis der Vegetationsdynamik und der Kohlenstoffaufnahme in arktisch-borealen Ökosystemen, Aktuelle Berichte zum Klimawandel (2024). DOI: 10.1007/s40641-024-00194-8

    Zur Verfügung gestellt von der University of Minnesota

    ph-tech