Радари и акселерометри мерят жаждата на дърветата

Радари и акселерометри могат да разкрият колко „жадни“ са дърветата и посевите. Това може да изиграе ключова роля за подобряване на разбирането за взаимдействието между водния и въглеродния цикъл в екосистемите. Уените вече разполагат с технологията за мониторинг на „жаждата“ на растенията в световен мащаб и могат да идентифицират къде са необходими коригиращи действия. Постижението е дело на Тим ван Емермик от Техническия университет в Делфт.

Ван Емермик е провел изследвания върху валежите, изпарението и начините за измерване на жаждата на растенията. Основният му фокус е бил върху тропическите гори. Избрал ги, защото те играят съществена роля за внодния, кислородния и въглеродния цикли на Земята. „Ако тропическите гори на Амазония стават все по-сухи или намаляват по размер поради обезлесяването, това ще окаже влияние върху водния и въглеродния цикъл“, обяснява ученият. Така промяната в Амазонието засяга всъщност целия свят. Подобна промяна може да допринесе за промяната на климата на Земята, обяснява ван Емерик.

Практическият проблем на подобно изследване е, че измервателните уреди са скъпи или могат да повредят дърветата. Освен това те не могат да издържат на екстремните условия на джунглите.

С бума на смартфоните обаче сензорите станаха много по-евтини и по-стабилни. Заедно с колегата си Ролф Хът Ван Емермик реил да използва акселерометри като алтернатива за измерване на движенията на дърветата за по-дълъг период от време. Свързвайки скоростта на движение на едно дърво с други метеорологични и хидрологични данни, ученият успял да свърже дървесните движения с външните фактори (като вятър, изпарение и валежи) и да ги отличи от физическите характеристики на самото дърво като еластичност, маса и водно съдържание.

За да изследва въздействието на водния стрес в тропическите дъждовни гори, той инсталирал акселерометри на 19 дървета в бразилската част на Амазонка, за да мери тяхното движение. Начинът, по който дърветата се движат, зависи от различни характеристики. Ван Емермик показал, че движението се влияе от дървесната маса, количеството вода, което остава върху листата, и това как и колко дървото взаимодейства с атмосферата. Данните разкриват и ясна разлика между дъждовните и сухите сезони.

„Използвах полеви данни за дефицита на вода у дърветата, съчетани с радарни наблюдения, за да покажа, че отражението на радара е изключително чувствително към увеличаващия се воден стрес. По време на прехода от дъждовния към сухия сезон беше установено ясно намаляване на редовното отразяване. Това може да бъде обяснено с бързото нарастване на дефицита на вода, измерен в дърветата“.

„Чувствителността на отраженията на радара към водния стрес у растителността е тема на дискусии от години. За съжаление досега имаше недостатъчни наблюдения за тестване на теорията. Показах, че водният дефицит у растителността предизвиква значителни промени във водното съдържание и проводимостта от растенията, което на свой ред води до забележими разлики в радарното отражение“.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*