Världens tropiska skogar lagrar enorma mängder kol i sin biomassa och utgör därmed en viktig kolsänka. Dock, nuvarande uppskattningar av mängden koldioxid som lagras i tropiska skogar i Amazonas varierar kraftigt. Forskare vid Helmholtz Center for Environmental Research (UFZ) har utvecklat ett tillvägagångssätt som använder nya satellitdata för att ge mycket mer exakta uppskattningar av mängden biomassa i tropiska skogar än tidigare. Detta gör det möjligt att få en mer exakt bild av konsekvenserna av torka och skogsbränder för Amazonas, enligt deras artikel i Naturkommunikation .

Att uppskatta skogens biomassa från satellitmätningar är fortfarande en utmaning, eftersom det för närvarande inte finns någon direkt mätmetod. State-of-the-art satelliter utrustade med laser- eller radarinstrument öppnar nu upp ett nytt utbud av alternativ:de mäter inte bara höjden på skogarna runt om i världen utan också hela strukturen i dessa skogar. Skogsmodelleringsteamet ledd av Prof. Dr. Andreas Huth från UFZ kombinerade nu mätningarna från en lasersatellit med FORMIND-skogsmodellen som utvecklats vid UFZ; denna modell använder klimat- och markdata för att simulera skogarnas dynamik och tillväxten av enskilda träd med en upplösning på upp till 20 meter. Över 700, 000 sådana laserdatauppsättningar utvärderades på detta sätt för Amazonas regnskog. Resultatet:viktiga skogsattribut, som är avgörande för att ge en bild av ett skogsområde, kan uppskattas mycket mer exakt i framtiden. Dessa skogsattribut inkluderar biomassan ovan jord och skogens tillväxttakt (dvs bruttoprimärproduktion). "Allt som allt, osäkerheten kring uppskattningarna av skogsparametrarna minskar med mellan 20 och 43 procent. Uppskattningen av biomassa ovan jord, till exempel, har blivit 25 procent mer exakt, säger Andreas Huth, en av författarna till studien. Detta gör det möjligt att få en betydligt mer exakt bedömning av mängden kol som lagras i skogen. "Med vårt tillvägagångssätt, vi kan ta reda på mer om kolets kretslopp – hur mycket som lagras i den tropiska regnskogen, släpps eller resorberas igen varje år, " tillägger Dr. Rico Fischer, också författare till denna studie och involverad i skogsmodellering vid UFZ.

UFZ -teamet kommer också att använda den nya metoden för att förfina sina egna studier, som endast inkluderade skogens höjd hittills men inte all information om skogens struktur, i sina biomassauppskattningar. Under 2018, de lyckades simulera biomassan för alla 410 miljarder träd i Amazonasregionen för år 2005 genom att kombinera laserdata från ICESat -satelliten med FORMIND. Enligt ett resultat från denna metod, totalt 76 miljarder ton kol lagras i Amazonas regnskog. "Detta gjorde det också möjligt för oss att identifiera vilka områden i Amazonasregionen som är kolsänkor eller källor till kol, " säger Andreas Huth. Sammantaget, regnskogen utgör fortfarande en kolsänka genom att absorbera cirka 600 miljoner ton per år. Det finns, dock, även lokala kolkällor, som när träd dör på grund av torka eller förstörs av brand.

Att kombinera högupplösta satellitdata med FORMIND-modellen öppnar nu upp en rad nya alternativ för skogsmodelleringsteamet vid UFZ. Till exempel, GEDI-uppdraget (Global Ecosystem Dynamics Investigation) som lanserats av NASA har använt en ny typ av laserinstrument vid den internationella rymdstationen (ISS) för att mäta den globala skogen sedan 2018. Dessa data kommer att finnas tillgängliga i slutet av detta år. Detta skulle göra det möjligt för UFZ-forskare att göra uttalanden var sjätte månad om hur markanvändning eller global uppvärmning – för att bara nämna två faktorer – har förändrat mängden biomassa som lagras i de tropiska skogarna och var kolsänkorna och källorna finns. Uppdaterade utvärderingar av konsekvenserna av skogsbränder, som de i Amazonasregionen, är också genomförbara. "Så snart NASA-mätningarna är tillgängliga, vi kommer att kunna analysera hur mycket koldioxid som släpptes ut från bränder i Amazonas, säger Rico Fischer.

En annan vision för UFZ -forskare är att integrera data från andra satelliter och att blanda den med FORMIND. Detta skulle ytterligare minska osäkerheterna i uppskattningarna. Forskare kan också dra nytta av ett nytt radarsatellituppdrag som föreslås och planeras av tyska forskare, Tandem-L-uppdraget. Ett av uppdragets mål är att mäta strukturen i skogar runt om i världen varje vecka genom att använda två radarsatelliter. Detta skulle göra det möjligt att snabbt identifiera förändringar i skogen på kort sikt orsakade av avskogning, skogsbränder eller torka, till exempel, och därmed att kvantifiera mycket mer exakt konsekvenserna av markanvändning och klimatförändringar. Detta, enligt Rico Fischer och Andreas Huth, skulle vara ytterligare ett stort steg för ekologisk forskning.