Estimación Espacio-Temporal de Alta Resolución del Intercambio Neto de Ecosistemas en Tundra de Polígonos de Cuña de Hielo Utilizando Sensores In Situ y Datos de Teledetección
Autores: Wainwright, Haruko M.; Oktem, Rusen; Dafflon, Baptiste; Dengel, Sigrid; Curtis, John B.; Torn, Margaret S.; Cherry, Jessica; Hubbard, Susan S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Estimación Espacio-Temporal de Alta Resolución del Intercambio Neto de Ecosistemas en Tundra de Polígonos de Cuña de Hielo Utilizando Sensores In Situ y Datos de Teledetección
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Intercambio de carbono entre la tierra y la atmósfera
Regiones de tundra poligonal con cuñas de hielo ártico
Método basado en el filtro de Kalman
Dinámicas espaciotemporales
Intercambio neto de ecosistemas
NDVI
Descongelación del permafrost
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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El intercambio de carbono entre la tierra y la atmósfera se conoce por ser extremadamente heterogéneo en las regiones de tundra poligonal con cuñas de hielo en el Ártico. En este estudio, se desarrolló un método basado en un filtro de Kalman para estimar la dinámica espaciotemporal del intercambio neto de ecosistemas promedio durante el día (NEEday) a una resolución de 0.5 m en un sitio de estudio de 550 m por 700 m. Integramos conjuntos de datos de múltiples escalas y tipos, incluidos los índices de vegetación de diferencia normalizada (NDVIs) obtenidos de un novedoso sistema de sensores móviles automatizados (o sistema de tranvía) y un mapa de índice de verdor obtenido de imágenes aéreas. Aprovechamos las correlaciones significativas entre NDVI y NEEday identificadas a partir de mediciones en cámaras de flujo. El promedio ponderado del NEEday estimado dentro de la huella de la torre de flujo coincidió con los datos de la torre de flujo en términos de su dinámica estacional. Luego evaluamos la variabilidad espacial del NEEday promedio de la temporada de crecimiento, en función de las clases geomórficas de los polígonos; es decir, la combinación de tipos de polígonos, que se sabe presentan diferentes etapas de degradación asociadas con el deshielo del permafrost, y características microtopográficas (es decir, surcos, centros y bordes). Nuestro estudio sugiere la importancia de considerar las características microtopográficas y su cobertura espacial al calcular el intercambio de carbono agregado espacialmente.
Descripción
El intercambio de carbono entre la tierra y la atmósfera se conoce por ser extremadamente heterogéneo en las regiones de tundra poligonal con cuñas de hielo en el Ártico. En este estudio, se desarrolló un método basado en un filtro de Kalman para estimar la dinámica espaciotemporal del intercambio neto de ecosistemas promedio durante el día (NEEday) a una resolución de 0.5 m en un sitio de estudio de 550 m por 700 m. Integramos conjuntos de datos de múltiples escalas y tipos, incluidos los índices de vegetación de diferencia normalizada (NDVIs) obtenidos de un novedoso sistema de sensores móviles automatizados (o sistema de tranvía) y un mapa de índice de verdor obtenido de imágenes aéreas. Aprovechamos las correlaciones significativas entre NDVI y NEEday identificadas a partir de mediciones en cámaras de flujo. El promedio ponderado del NEEday estimado dentro de la huella de la torre de flujo coincidió con los datos de la torre de flujo en términos de su dinámica estacional. Luego evaluamos la variabilidad espacial del NEEday promedio de la temporada de crecimiento, en función de las clases geomórficas de los polígonos; es decir, la combinación de tipos de polígonos, que se sabe presentan diferentes etapas de degradación asociadas con el deshielo del permafrost, y características microtopográficas (es decir, surcos, centros y bordes). Nuestro estudio sugiere la importancia de considerar las características microtopográficas y su cobertura espacial al calcular el intercambio de carbono agregado espacialmente.