Самый большой в мире космический радар составит подробную карту всех лесов мира

Во вторник, стартовав  с космодрома в Куру, ракета-носитель Vega-C успешно вывела на орбиту спутник, оснащенный  самым большим космическим радаром для обследования всех лесов мира — экосистем,  имеющих решающее значение для поглощения углерода и замедления изменения климата.

Спутник запущен в рамках миссии «Biomass» Европейского космического агентства (ЕКА), направленной на глобальное обследование лесов, их роли в углеродном цикле Земли и в защите климата. Он был разработан более чем 50 компаниями во главе с Airbus. Его размеры таковы: 2 метра в ширину, 2 метра в толщину и 4 метра в высоту. Его антенна имеет диаметр 12 метров и будет развернута в космосе с помощью многошарнирной стрелы. Весь процесс развертывания антенны займет несколько дней после старта с ракеты Vega C.

Используя самую длинную радиолокационную волну спутник сможет "заглянуть" под полог леса и обмерить древесные стволы, ветви и листья, которые находятся под ним, показывая высоту деревьев, плотность лесов и даже рельеф земли.

Миссия «Biomass» рассчитана на пять лет. Спутник будет вращаться вокруг Земли около 15 или 16 раз в день на высоте  666 километров.

В первые пять месяцев будет проводится калибровка оборудования. Данные, собранные из космоса, будут сравниваться с наземными измерениями, такими как те, которые предоставляются в рамках инициативы GEO-TREES, для калибровки и проверки оценок биомассы. Инвентаризация лесов GEO-TREES включает в себя картографирование и геолокацию измерений дерева за деревом, включая диаметр и высоту, а также идентификацию видов с помощью ботаников. План состоит в том, чтобы включить более 100 отобранных образцов участков тропических лесов, которые доступны для научного сообщества.

После этого спутник начнет собирать данные для создания 3D-карт биомассы лесов по всему миру — в Индии, Австралии, Сибири, Южной Америке и Африке. Особое внимание будет уделено тропическим лесам, которые наиболее уязвимы к вырубке и являются важнейшими углеродными резервуарами.

Эти карты помогут понять, сколько углерода удерживается в лесах, а также как он высвобождается в результате вырубки лесов или лесных пожаров.

Ожидается, что для глобального охвата спутнику потребуется 18 месяцев. После этого спутник будет продолжать собирать данные, создавая глобальные карты каждые 9 месяцев, чтобы отслеживать изменения в состоянии лесов.

Спутник не сможет измерить сезонные колебания углеродных запасов, а также углерод, задерживаемый в почвах, особенно в районах вечной мерзлоты. Однако в сочетании с другими спутниковыми миссиями, он поможет нам глубже понять, как леса реагируют на изменения климата и какие меры необходимы для их защиты и восстановления.

Леса: поглотители углерода на нашей планете

Покрывая почти 30% площади суши Земли, леса являются одним из самых ценных ресурсов нашей планеты. Леса не только жизненно важны для биосферы нашей планеты, но и, возможно, являются самой большой оставшейся страховкой в естественном смягчении последствий изменения климата и глобального потепления на нашей планете. Они помогают регулировать экосистемы, защищать биоразнообразие и являются важнейшим компонентом глобального углеродного цикла. Растущие леса поглощают примерно треть CO2, ежегодно выделяемого при сжигании ископаемого топлива, действуя как естественные поглотители углерода и замедляя глобальное потепление.

По оценкам ученых, около 50% сухого веса дерева составляет углерод. В настоящее время оценка лесного углерода осуществляется с использованием данных и уравнений наземной инвентаризации. К сожалению, в некоторых частях мира может быть трудно получить полевые измерения из-за удаленности, нехватки мощностей, нехватки данных или геополитических проблем, что затрудняет такой подход в больших масштабах.

Основное внимание при картографировании углерода в рамках миссии «Biomass» будет уделяться тропическим лесам, где данных мало. Эти регионы представляют особый интерес, потому что они хранят большую часть мирового лесного углерода и именно здесь происходит большинство изменений в лесной биомассе.

Наиболее значительные изменения в накоплениях углерода, происходящие в тропиках, в основном обусловлены изменениями в землепользовании, такими как вырубка и сжигание лесов. Три страны с крупнейшими тропическими лесами - Бразилия, Индонезия и Демократическая Республика Конго - вместе производят 55% чистых глобальных выбросов CO2, вызванных изменениями в землепользовании (в течение 2014-2023 годов). Эти колебания углерода могут оказывать существенное влияние на глобальный углеродный цикл и способствовать изменению климата, образуя углекислый газ, основной парниковый газ.

Существующие исследования не рисуют позитивной картины. В одном из них, опубликованном в 2020 году, было обнаружено, что тропические леса в бассейне реки Конго в Центральной Африке теряют способность поглощать углекислый газ, по-видимому, в результате засухи и усиливающейся жары. Во время правления бывшего президента Бразилии Жаира Болсонару вырубка тропических лесов Амазонки, которые, по оценкам, хранят 123 миллиарда тонн углерода, достигла 15-летнего максимума.

Всесторонняя инвентаризация естественных лесов мира имеет решающее значение.

Недавние исследования в тропиках показывают, что естественные леса содержат в 40 раз больше углерода, чем леса, которые являются результатом выращивания деревьев, пишут авторы статьи 2019 года, опубликованной в журнале Frontiers in Forests and Global Change. По всей планете леса также удаляют львиную долю атмосферного углерода, выделяемого человеком при сжигании ископаемого топлива, отмечают авторы.

Согласно статье 2022 года, опубликованной в журнале Environmental Chemistry Letters, деревья могут даже создать подходящие условия для того, чтобы окружающая почва также стала важной углеродной ловушкой. Авторы также отмечают, что старовозрастные северные леса, в частности, являются жизненно важными поглотителями углерода, которые поддерживают миллиарды, если не много тонн углекислого газа (CO2) в своих почвах.

Но деградация лесов и обезлесение, особенно в тропических регионах, приводят к тому, что большая часть этого углерода, который в противном случае хранился, выбрасывается обратно в атмосферу, что только усугубляет изменение климата.

Пока ученым не хватает данных о накоплениях и потоках углерода, динамике лесов (рост, восстановление, гибель) и о том, как они реагируют на изменение климата. Улучшая наше понимание этих процессов, мы можем лучше управлять лесами и количественно оценивать их роль в меняющемся климате».

Миссия «Biomass» открывает новые возможности для глобального мониторинга экосистем, предоставляя уникальные данные о состоянии лесов и их роли в регулировании климата. 

В дополнение к своей основной миссии, данные спутника могут быть использованы для измерения скорости льда и структуры подповерхностного льда в Антарктиде, картографирования подповерхностной геологии в пустынях и определения топографии под густой растительностью.

Полная версия статьи доступна на:

ECODELO1

• ‹ Пред. материал
• 9 из 9