Par Bureau de la Science du Département américain de l’Énergie, Bureau de la Recherche Biologique et Environnementale / 03 novembre 2021
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sciences
Le changement climatique modifie la santé et la répartition des plantes dans le monde. Les scientifiques utilisent divers systèmes satellites et aéroportés pour surveiller les changements de végétation dans l’espace et le temps. Cependant, ces systèmes ont une faible résolution. Cela limite leur utilisation dans l’identification des motifs à échelle fine et des propriétés des plantes. Ce problème est particulièrement important dans l’Arctique, où la végétation est plus mélangée que dans d’autres écosystèmes. Les scientifiques ont récemment adopté des systèmes aériens inoccupés (UASS) pour la surveillance à haute résolution des changements dans la végétation à travers le Expérience Écosystémique de nouvelle Génération (NGEE) – Arctique. Les UASS fournissent des données à haute résolution sur la végétation qui améliorent la compréhension des scientifiques de la façon dont les plantes réagissent à l’environnement. Ces données aident les scientifiques à mieux prédire comment le changement climatique affecte les écosystèmes sur Terre.
impact
Le changement climatique affecte la composition, la structure et la fonction de la végétation dans l’Arctique. La plupart des systèmes de télédétection ne sont actuellement pas assez sensibles pour caractériser les modèles à échelle fine des plantes arctiques. Les modèles informatiques ont besoin de ces données à échelle fine pour prédire la dynamique de la végétation dans différentes conditions climatiques. Les chercheurs ont conçu l’UAS multi-capteurs Osprey pour collecter des détails spatiaux à une résolution centimétrique très élevée. Le balbuzard pêcheur aide les scientifiques à identifier les liens critiques entre l’environnement et la végétation. La compréhension de ces liens permet aux scientifiques de construire des simulations améliorées des plantes et de leur réponse au changement climatique futur.
Résumé
Les UASS comblent une lacune critique dans la surveillance des écosystèmes en fournissant des observations à très haute résolution. Ils peuvent être déployés dans des zones reculées avec moins d’effort que d’autres systèmes aéroportés et peuvent collecter des données à la demande dans différentes conditions. Cette étude a tiré parti d’une nouvelle plate-forme de SAMU conçue pour recueillir des informations détaillées sur la structure et les propriétés fonctionnelles des plantes arctiques. Les chercheurs ont montré que l’utilisation de la plate-forme multi-capteurs était efficace pour cartographier à petite échelle les modèles de végétation, les propriétés et la santé. Les chercheurs ont également constaté que les arbustes arctiques plus hauts régulent les modèles de température de surface et de composition des espèces végétales et que ces modèles pouvaient être cartographiés en détail avec une SAMU. L’exploitation de ces plates-formes permettra aux scientifiques de comprendre les principales caractéristiques des plantes arctiques qui facilitent l’acclimatation à leur environnement, informations nécessaires à la modélisation des plantes dans les conditions climatiques futures.
Contacter
Gestionnaire de Programme BER
Jean-Pierre
Département de l’Énergie Bureau des Sciences, Bureau de la Recherche Biologique et Environnementale, Division des Sciences de la Terre et des Systèmes Environnementaux
Science du Système Environnemental
daniel.stover@science.doe.gov
Chercheurs Principaux
Shawn P. Serbin
Laboratoire National de Brookhaven
sserbin@bnl.gov
Jean-Marie Le Pen
Laboratoire national de Brookhaven, Université Stony Brook
dediyang@bnl.gov
Financer
Ces travaux, les données de terrain associées et les campagnes de collecte des UAS ont été appuyés par le projet Next-Generation Ecosystem Experiments in the Arctic (NGEE-Arctic) soutenu par le Bureau des Sciences du Ministère de l’Énergie, le Bureau de la Recherche biologique et environnementale et par le contrat du Ministère de l’Énergie au Laboratoire national de Brookhaven.
Publication
Yang, D., et al., Un Système Aérien Inoccupé à Capteurs Multiples Améliore la Caractérisation de la Composition de la Végétation et des Propriétés de la Canopée dans la Toundra Arctique. Télédétection 12 (16), 2638 (2020). [DOI: 10.3390 / rs12162638].
