Antalet jordobservationssatelliter som övervakar miljön växer snabbt. Nya satelliter kan särskilja allt smalare våglängdsband och göra allt oftare observationer av skogar globalt. Detta öppnar för nya möjligheter att övervaka skogarnas tillstånd och eventuella förändringar i det.

Dock, Det krävs mätningar på olika typer av träd eller växters förmåga att reflektera solstrålning från jordens yta som referensmaterial för att stödja tolkningarna. Referensmaterial kan delvis ersättas av fysikaliska modeller för vilka information om de optiska egenskaperna hos de grundläggande komponenterna, löv och barr, behövs. Forskarna vid Aalto-universitetets spektrallaboratorium har nu sammanställt ett internationellt betydelsefullt spektralbibliotek om de optiska egenskaperna hos trädslagen i de boreala (nordliga) barrskogarna.

"Vi mätte totalt mer än 1 000 spektra från nål- och lövprover från arboretum och botaniska trädgårdar i Helsingforsregionen. Vi lyckades få in totalt 25 trädarter till spektralbiblioteket. Många kommersiellt viktiga arter från både Nordamerika och Eurasien ingår, såsom sibirisk lärk och svartgran och vitgran, som båda är vanliga i Kanada, " förklarar postdoktorn Aarne Hovi.

Träd som reflekterar mer har kylande effekter

Forskarna visade att de spektrala skillnaderna mellan olika trädslag är störst i slutet av den kortvågs-infraröda regionen, intervallet av våglängder som är längre än de som är synliga för det mänskliga ögat. Resultatet gynnar studier som syftar till att identifiera olika trädarter från fjärranalysmaterial, eftersom några av de nuvarande satelliterna redan kan mäta slutet av den kortvågiga infraröda regionen.

Förutom tolkningen av satellitmaterial, de uppmätta spektra kan användas vid bedömning av skogarnas effekter på klimatet. Till exempel, mycket lite material har hittills funnits tillgängligt för att modellera skogsalbedon. Albedo betyder andel av solstrålningen som reflekteras av jordens yta tillbaka till rymden. Det nya spektralbiblioteket gör det möjligt att undersöka olika trädarters roll för att mildra eller accelerera klimatförändringar. Vad detta innebär i praktiken är att träd som är mest reflekterande skulle kunna gynnas för att öka kyleffekten på klimatet.

"I spektrallaboratoriet, vi utvecklar för närvarande metoder för att öka noggrannheten i spektralmätningar och påskynda dem. Detta möjliggör, till exempel, övervakning av effekterna av olika miljöfaktorer på växternas tillväxt eller växternas hälsa från rymden, säger Aarne Hovi.

"Hela materialet kan också nås öppet, vilket ökar möjligheterna att använda den i utvecklingen av tolkningsmetoder för satellitbilder."