Detaljerade globala kartor över nyckelegenskaper hos högre växter har gjorts tillgängliga för första gången, tack vare arbete ledd av forskare från University of Minnesotas (UMN) College of Food, Jordbruk och naturresursvetenskap (CFANS).

Baserat på mått på 45, 000 enskilda plantor från 3, 680 arter, och använder högteknologiska statistiska kartläggningsprotokoll, teamet skapade globala kartor över växtegenskaper inklusive bladkvävekoncentration, bladfosforkoncentration, och specifik bladarea (ett mått på area som visas för att fånga upp ljus per enhetsinvestering i bladbiomassa). Dessa kartor, med mer än 50, 000 pixlar, visar förvånansvärt stor lokal variation i egenskapsvärden som avsevärt kan påverka framtida kolcykelberäkningar producerade av Earth System-modeller (ESM). De växtegenskaper som kartlagts i studien är avgörande för fotosyntes och bladandning och fungerar som input till ESM. Att införliva denna lokala variation av växtegenskaper i ESM kommer att leda till mer exakt modellering av kolcykelåterkopplingar.

"Bristen på fältmätningar utgör en stor vägspärr för att skapa globala kartor med hög upplösning över växtegenskaper, " sa Ethan Butler, co-lead författare och postdoktor vid Institutionen för skogsresurser vid UMN:s College of Food, Jordbruks- och naturresursvetenskap (CFANS). "Detta arbete främjar tidigare strävanden att kartlägga egenskaper genom att utnyttja den hittills största globala databasen för växtegenskaper, TRY (www.try-db.org), som är tre gånger större än något som tidigare använts."

Enligt Peter Reich, projektledaren, "Nuvarande ESM representerar variation i växtlivet med hjälp av grova medelvärden av egenskaper hos växter; en modell kan vara lika förenklad som att anta att alla löv i Amazonia eller Alaska är identiska. De nya kartorna visar att den lokala mångfalden är betydande; att ignorera detta faktum är problematiskt. Att införliva data från dessa kartor i EMS kommer att leda till förbättrade kolcykelmodeller."

"Trots att det har ett utökat antal fältmätningar, den geografiska täckningen av TRY är fortfarande begränsad med lite eller inga data för stora delar av tropikerna, stora delar av Centralasien, Ryssland, Sydasien och stora delar av Arktis, " sa co-lead författaren Abhi Datta, tidigare doktorand vid avdelningen för biostatistik vid UMN. "Senare, sofistikerade statistiska tillvägagångssätt användes för att extrapolera växtegenskapersvärden med hjälp av en kombination av klimat, mark och rumslig information. De resulterande kartorna ger en fullständig karaktärisering av hur egenskaper varierar inom och bland över 50, 000 50 km x 50 km celler över hela den vegeterade markytan."

De nya rönen publicerades i Proceedings of the National Academy of Sciences .