Biogeosciences: Пространственные структуры высокого разрешения и движущие силы потоков углекислого газа, метана и закиси азота в наземных экосистемах в тундре
Наземные потоки парниковых газов в Арктике, состоящие из диоксида углерода (CO2), метана (CH4) и закиси азота (N2O), играют важную роль в глобальном балансе парниковых газов. Однако эти потоки редко изучаются одновременно, и понимание условий, контролирующих их в пространственных градиентах, ограничено. Здесь авторы изучают величины и движущие силы потоков парниковых газов в мелкомасштабных земных градиентах во время пикового вегетационного периода (июль) в субарктической Финляндии. Они измерили потоки парниковых газов, полученные камерным методом, температуру и влажность почвы, запасы органического углерода и азота в почве, pH почвы, соотношение углерода и азота в почве (C/N), содержание растворённого в почве органического углерода, биомассу сосудистых растений и тип растительности на 101 участке разбросанном по неоднородному ландшафту тундры (5 км2). Авторы использовали эти полевые данные вместе с данными дистанционного зондирования высокого разрешения для разработки моделей машинного обучения для прогнозирования (то есть масштабирования) дневных потоков парниковых газов по ландшафту с разрешением 2 метра. Полученные результаты показывают, что этот регион в среднем являлся чистым поглотителем парниковых газов в дневное время в течение вегетационного периода. Хотя представленные результаты показывают, что этот сток был вызван поглощением CO2, он также выявил небольшое, но широко распространённое поглощение CH4 горными типами растительности, почти превосходящее высокие выбросы CH4 водно-болотных угодий в ландшафтном масштабе. Средние потоки N2O были незначительными. Потоки CO2 контролировались главным образом среднегодовой температурой почвы и биомассой (оба увеличивают чистый сток) и типом растительности, потоки CH4 - влажностью почвы (увеличивает чистые выбросы) и типом растительности, а потоки N2O - соотношением C/N в почве (меньшее C/N увеличивает чистый источник). Эти результаты демонстрируют потенциал моделирования потоков парниковых газов в Арктике с высоким пространственным разрешением. Они также показывают доминирующую роль потоков CO2 в тундровом ландшафте, но предполагают, что поглощение CH4 сухими горными почвами может играть значительную роль в региональном бюджете парниковых газов.
