Keywords :
Soil temperature, MODIS, Land-use change
บทคัดย่อ :
Soil respiration is one of the largest carbon fluxes from terrestrial ecosystems. Estimating global soil respiration is difficult because of its high spatiotemporal variability and sensitivity to land-use change. Satellite monitoring provides useful data for estimating the global carbon budget, but few studies have estimated global soil respiration using satellite data. We provide preliminary insights into the estimation of global soil respiration in 2001 and 2009 using empirically derived soil temperature equations for 17 ecosystems obtained by field studies, as well as MODIS climate data and land-use maps at a 4-km resolution. The daytime surface temperature from winter to early summer based on the MODIS data tended to be higher than the field-observed soil temperatures in subarctic and temperate ecosystems. The estimated global soil respiration was 94.8 and 93.8 Pg C yr 1 in 2001 and 2009, respectively. However, the MODIS land-use maps had insufficient spatial resolution to evaluate the effect of land-use change on soil respiration. The spatial variation of soil respiration (Q10) values was higher but its spatial variation was lower in high-latitude areas than in other areas. However, Q10 in tropical areas was more variable and was not accurately estimated (the values were >7.5 or <1.0) because of the low seasonal variation in soil respiration in tropical ecosystems. To solve these problems, it will be necessary to validate our results using a combination of remote sensing data at higher spatial resolution and field observations for many different ecosystems, and it will be necessary to account for the effects of more soil factors in the predictive equations.
"การหายใจของดินเป็นหนึ่งในกระแสการปล่อยคาร์บอนที่ใหญ่ที่สุดจากระบบนิเวศบนบก แต่การประมาณค่าการหายใจของดินทั่วโลกเป็นเรื่องยาก เนื่องจากมีความแปรปรวนสูงทั้งในเชิงพื้นที่และเวลา รวมถึงมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน การตรวจสอบจากดาวเทียมให้ข้อมูลที่มีประโยชน์สำหรับการประมาณงบประมาณคาร์บอนทั่วโลก แต่มีการศึกษาน้อยมากที่ประมาณค่าการหายใจของดินทั่วโลกโดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียม
ดังนั้น จะนำเสนอข้อมูลเชิงลึกเบื้องต้นเกี่ยวกับการประมาณค่าการหายใจของดินทั่วโลกในปี 2001 และ 2009 โดยใช้สมการอุณหภูมิของดินที่ได้จากการศึกษาภาคสนามใน 17 ระบบนิเวศ ประกอบกับข้อมูลภูมิอากาศจาก MODIS และแผนที่การใช้ที่ดินที่มีความละเอียด 4 กิโลเมตร อุณหภูมิผิวดินในช่วงกลางวันตั้งแต่ฤดูหนาวจนถึงต้นฤดูร้อนจากข้อมูล MODIS มีแนวโน้มสูงกว่าอุณหภูมิของดินที่สังเกตได้ในภาคสนามในระบบนิเวศที่มีอากาศกึ่งอาร์กติกและเขตอบอุ่น
ค่าการหายใจของดินทั่วโลกที่ประมาณได้อยู่ที่ 94.8 และ 93.8 เพตากรัมของคาร์บอนต่อปีในปี 2001 และ 2009 ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม แผนที่การใช้ที่ดินของ MODIS ยังมีความละเอียดไม่เพียงพอในการประเมินผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินต่อการหายใจของดิน การเปลี่ยนแปลงในเชิงพื้นที่ของค่าการหายใจของดิน (Q10) มีค่าสูงกว่าในพื้นที่ที่มีละติจูดสูง แต่ความแปรปรวนเชิงพื้นที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับพื้นที่อื่น ๆ อย่างไรก็ตาม ค่า Q10 ในพื้นที่เขตร้อนมีความแปรปรวนสูงและไม่สามารถประมาณได้อย่างแม่นยำ (ค่ามากกว่า 7.5 หรือ น้อยกว่า 1.0) เนื่องจากความแปรปรวนของการหายใจของดินในพื้นที่เขตร้อนตามฤดูกาลต่ำ
เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ จำเป็นต้องตรวจสอบผลการศึกษาด้วยการใช้ข้อมูลจากการสำรวจระยะไกลที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่สูงขึ้น รวมถึงการสังเกตภาคสนามในระบบนิเวศที่หลากหลาย และจะต้องนำปัจจัยด้านดินอื่น ๆ มาร่วมพิจารณาในสมการการทำนาย"
เอกสารอ้างอิง :
Adachi, M., Ito, A., Yonemura, S., & Takeuchi, W. (2017). Estimation of global soil respiration by accounting for land-use changes derived from remote sensing data. Journal of environmental management, 200, 97-104.
