เรียนรู้เกี่ยวกับที่ดิน

พืชพรรณและดินเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนหลักบนบก เนื่องจากในปัจจุบันพวกมันดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากมนุษย์ได้เกือบหนึ่งในสาม และด้วยเหตุนี้จึงช่วยชะลอภาวะโลกร้อนได้อย่างมาก นอกเหนือจากการผลิตพลังงานและอุตสาหกรรมแล้ว การใช้ที่ดินยังมีส่วนช่วยอย่างมากในการปล่อย CO 2 ที่เกิดจากมนุษย์ทั่วโลก อย่างไรก็ตาม ป่าไม้และป่าไม้ไม่ได้กักเก็บคาร์บอนไว้อย่างน่าเชื่อถืออย่างที่สันนิษฐานไว้ก่อนหน้านี้: หน้าที่ของพวกมันในฐานะแหล่งกักเก็บคาร์บอนนั้นขึ้นอยู่กับความผันผวนอย่างมากในแต่ละปี และพวกมันไวต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อมต่างๆ แม้ว่าจะไม่มีกิจกรรมของมนุษย์โดยตรงก็ตาม สิ่งนี้ถูกเปิดเผยโดยผลลัพธ์ของแนวทางการสร้างแบบจำลองใหม่ที่พัฒนาโดยทีมงานภายใต้ Prof. Julia Pongratz นักภูมิศาสตร์ LMU จากผลลัพธ์เหล่านี้ ไม่เพียงแต่กิจกรรมของมนุษย์โดยตรง เช่น การตัดไม้ทำลายป่าหรือการปลูกป่าใหม่/การปลูกป่าเท่านั้นที่กำหนดประสิทธิภาพของป่าในฐานะแหล่งกักเก็บคาร์บอน ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ เช่น ไฟป่าและสภาพอากาศที่รุนแรง และอิทธิพลทางอ้อมต่อมนุษย์ เช่น การเพิ่มความเข้มข้นของ CO 2 ในชั้นบรรยากาศ มีอิทธิพลต่อปริมาณคาร์บอนที่ต้นไม้และพืชพรรณไม้อื่น ๆ สามารถกักเก็บไว้ได้ เพื่อทำความเข้าใจพลวัตเหล่านี้ให้ดียิ่งขึ้น Selma Bultan สมาชิกทีมของ Pongratz และผู้เขียนนำของการศึกษานี้ ได้พัฒนาวิธีการที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์แยกแยะผลกระทบโดยตรงของการใช้ที่ดินของมนุษย์ต่อฟลักซ์ CO 2 ของโลกจากปัจจัยทางธรรมชาติที่มีต่อ พื้นฐานของดาวเทียมและข้อมูลการสังเกตโลกอื่น ๆ "เรารวมข้อมูลการสำรวจโลกเข้ากับแบบจำลองที่จำลองฟลักซ์ CO 2จากการใช้ที่ดิน เพื่อนร่วมงานจาก NASA ให้ข้อมูลพืชพรรณทั่วโลกใหม่ที่ครอบคลุมช่วง 20 ปีที่ผ่านมา" Selma Bultan อธิบาย การพัฒนาแนวทางการสร้างแบบจำลองใหม่นี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากความครอบคลุมเชิงพื้นที่และเชิงเวลาที่ครอบคลุมของข้อมูล อิทธิพลของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมที่มีต่อวัฏจักรคาร์บอนสามารถแยกแยะได้ "การศึกษาของเราจัดการกับความท้าทายในการแยกอิทธิพลโดยตรงของมนุษย์ผ่านการใช้ ที่ดิน ออกจากผลกระทบทางอ้อมและกระบวนการทางธรรมชาติ" พงราตซ์อธิบาย "ความแตกต่างนี้มีความสำคัญ เพราะการแยกผลกระทบโดยตรงต่อมนุษย์แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าที่แท้จริงที่ได้รับจากมาตรการปกป้องสภาพอากาศ ในทางกลับกัน ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมบ่งชี้ว่าชีวมณฑลบนผืนดินดูดซับและกักเก็บ CO 2 จากชั้นบรรยากาศได้อย่างน่าเชื่อถือเพียงใด หากเราให้อาหารอย่างต่อเนื่อง แบบจำลองที่ใช้ในการศึกษานี้ด้วยข้อมูลใหม่ สามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ติดตามความสำเร็จของมาตรการปกป้องสภาพภูมิอากาศ โดยเฉพาะการดำเนินการตามข้อตกลงระหว่างประเทศเพื่อลด CO 2การปล่อยมลพิษจากการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน เช่น การตัดไม้ทำลายป่า สิ่งนี้ช่วยอำนวยความสะดวกในการประเมินตามวัตถุประสงค์ของระดับที่ประเทศต่าง ๆ บรรลุเป้าหมายด้านสภาพอากาศ" การศึกษายังตอบคำถามว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลต่อความสามารถของพืชในการกักเก็บคาร์บอนอย่างไร "ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่า CO 2ที่จมอยู่ในป่าและผืนป่านั้นขึ้นอยู่กับความผันผวนที่รุนแรงขึ้นทุกปี และตอบสนองต่อเหตุการณ์ที่รุนแรง เช่น ภัยแล้งได้ไวกว่าที่เคยคิดไว้" Bultan กล่าวต่อ "ด้วยการค้นพบนี้ เราสามารถประเมินศักยภาพของการใช้ที่ดินในการปกป้องสภาพอากาศได้ดีขึ้น เช่น ผ่านการใช้เทคโนโลยีเพื่อกำจัด CO 2 ออกจากชั้นบรรยากาศ" นักวิทยาศาสตร์ทั้งสองของ LMU ยังมีส่วนร่วมในโครงการ Global Carbon Project (GCP) ซึ่งเป็นความพยายามร่วมกันระหว่างประเทศของนักวิจัยในการศึกษาพลวัตของ CO 2 ทั่วโลกฟลักซ์สังเคราะห์ในรายงานประจำปี จากรายงานล่าสุด ปัจจุบันการใช้ที่ดินเป็นสาเหตุของการปล่อย CO 2 ที่เกิดจากมนุษย์ประมาณร้อยละ 9 วิธีที่มนุษย์จัดการกับระบบนิเวศบนบกจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรลุเป้าหมายด้านสภาพอากาศของความตกลงปารีส ปัจจุบัน นักวิจัยสามารถใช้ฐานข้อมูลขนาดใหญ่ของภาพการรับรู้ระยะไกลจากดาวเทียมเพื่อรวมเข้ากับแบบจำลองตามกระบวนการเพื่อส่งเสริมความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวัฏจักรคาร์บอนทั่วโลก และเพื่อตรวจสอบว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมีวิวัฒนาการอย่างไร และความสำเร็จของมาตรการป้องกันสภาพภูมิอากาศในการบรรเทาผลกระทบนั้นเป็นอย่างไร Raphael Ganzenmüller นักภูมิศาสตร์อีกคนหนึ่งของ LMU กล่าวว่า "เวลาอยู่เคียงข้างเรา: ยุคดาวเทียมครอบคลุมระยะเวลาที่นานพอสมควรเพื่อให้เราติดตามผลที่ตามมาของการพัฒนาทางการเมืองเกี่ยวกับการตัดไม้ทำลายป่า หรือสังเกตอิทธิพลของเหตุการณ์ภัยแล้งที่เพิ่มขึ้นต่อพืชพรรณ" Raphael Ganzenmüller นักภูมิศาสตร์ LMU อีกคนที่เกี่ยวข้อง ในการศึกษา "ยิ่งเรามีข้อมูลมากขึ้น เช่น พืชทุ่งหญ้าและคาร์บอนอินทรีย์ในดิน เราก็สามารถประเมิน CO 2 ตามธรรมชาติและที่เกิดจากมนุษย์ได้แม่นยำยิ่งขึ้นฟลักซ์ซึ่งส่งเสริมความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวัฏจักรคาร์บอนบนบกทั้งหมด" เซลมา บุลตันกล่าว ความละเอียดทางโลกที่เพิ่มขึ้นของข้อมูลยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถวิเคราะห์อิทธิพลของเหตุการณ์ที่รุนแรงในระยะสั้น เช่น ความแห้งแล้งแต่ละครั้งภายในปีเดียว "การศึกษาของเรา เผยให้เห็นถึงศักยภาพของการรวมข้อมูลการสังเกตเข้ากับแบบจำลองสำหรับการประมาณการฟลักซ์ของ CO 2 ทั่วโลก ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่เพิ่มมากขึ้นจากการสังเกตการณ์บนพื้นโลกด้วยดาวเทียม"