Biogeosciences: Пространственные модели высокого разрешения и движущие силы потоков углекислого газа, метана и закиси азота в экосистемах суши в тундре
Потоки парниковых газов - двуокиси углерода (CO2), метана (CH4) и закиси азота (N2O) - c арктической суши играют важную роль в глобальном балансе парниковых газов. Однако эти потоки редко изучаются одновременно, и понимание условий, контролирующих их через пространственные градиенты, ограничено. Авторы исследуют величины и движущие силы потоков парниковых газов в мелкомасштабных градиентах на суше в пик вегетационного периода (июль) в субарктической Финляндии. Они измерили полученные в камере потоки парниковых газов, температуру, влажность и pH почвы, запасы органического углерода и азота и отношение углерода к азоту в почве (C/N), содержание растворённого органического углерода в почве, биомассу сосудистых растений и тип растительности на 101 участке, разбросанном по неоднородному тундровому ландшафту (5 км2). Эти полевые данные вместе с данными дистанционного зондирования с высоким разрешением использованы в целях разработки моделей машинного обучения для прогнозирования (т.е. в более высоком масштабе) дневных потоков парниковых газов в ландшафте с разрешением 2 м. Результаты показывают, что в течение вегетационного периода в этом регионе в среднем наблюдалось суммарное поглощение парниковых газов в дневное время. Хотя эти результаты предполагают, что оно было вызвано главным образом поглощением CO2, также выявлено небольшое, но широко распространённое поглощение CH4 типами горной растительности, тем самым этот регион сдвигается к среднему суммарному поглощению CH4 в ландшафтном масштабе в течение вегетационного периода, несмотря на присутствие водно-болотных угодий с большой эмиссией метана. Средние потоки N2O были незначительными. Потоки CO2 контролировались в основном среднегодовой температурой почвы и биомассой (и то, и другое увеличивает суммарное поглощение) и типом растительности, потоки CH4 - влажностью почвы (увеличивает суммарные выбросы) и типом растительности, а потоки N2O - почвенным отношением C/N (более низкое значение C/N увеличивает суммарный источник). Эти результаты демонстрируют потенциал моделирования потоков парниковых газов в Арктике с высоким пространственным разрешением. Они также показывают доминирующую роль потоков CO2 в ландшафте тундры, но предполагают, что поглощение CH4 может играть значительную роль в региональном балансе парниковых газов.
