Tin Khoa học Công nghệ quốc tế

Lần đầu tiên sinh khối của những cây lớn nhất thế giới được đo lường lần đầu tiên bằng công nghệ laser

15/10/2020 | 0
Công nghệ laser đã được sử dụng để đo thể tích và sinh khối của những cây gỗ đỏ khổng lồ ở California, theo một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu UCL.

Kỹ thuật này, được công bố trên tạp chí Scientific Reports, cung cấp những hiểu biết sâu sắc chưa từng có về cấu trúc 3D của cây cối, giúp các nhà khoa học ước tính lượng carbon mà chúng hấp thụ và cách chúng có thể ứng phó với biến đổi khí hậu.

Giáo sư Mat Disney (Đại học Địa lý UCL), tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Các cây lớn có tầm quan trọng không tương xứng về sinh khối trên mặt đất (AGB) và lưu trữ carbon, cũng như tác động rộng hơn của chúng đến cấu trúc hệ sinh thái. Chúng cũng rất khó đo lường và do đó có xu hướng không được đại diện trong các phép đo và mô hình của AGB.

“Chúng tôi hiển thị ước tính chi tiết quét laser trên mặt đất (TLS) 3D đầu tiên về khối lượng và AGB của cây gỗ đỏ ven biển lớn (Sequoia sempervirens) từ ba địa điểm ở Bắc California, đại diện cho một số hệ sinh thái sinh khối cao nhất trên Trái đất.”

Nghiên cứu đóng góp vào một khía cạnh của nghiên cứu biến đổi khí hậu với trọng tâm ngày càng tăng.

Giáo sư Disney nói thêm: “Các câu hỏi lớn trong khoa học khí hậu đối với mức CO2 tăng là liệu có nên trồng nhiều cây hơn và ở đâu và làm thế nào tốt nhất để bảo tồn các khu rừng hiện có. Để trả lời những câu hỏi này, trước tiên các nhà khoa học cần hiểu lượng carbon được lưu trữ trong các loài cây khác nhau ”.

Việc ước tính kích thước và khối lượng của những cây rất lớn là một công việc cực kỳ khó khăn. Trước đây, người ta chỉ có thể cân cây bằng cách chặt hạ hoặc sử dụng các phương pháp gián tiếp khác như viễn thám hoặc mở rộng quy mô từ các phép đo thủ công về đường kính thân, cả hai đều có khả năng sai số lớn.

Làm việc với các đồng nghiệp tại NASA và với sự hỗ trợ từ chương trình Hệ thống Giám sát Carbon của NASA, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các phép đo laser trên mặt đất để tạo ra các bản đồ 3D chi tiết về rừng gỗ đỏ. Sứ mệnh laser không gian mới của NASA, GEDI, đang lập bản đồ các-bon rừng từ không gian và nhóm GEDI đang sử dụng công việc của Giáo sư Disney để kiểm tra và cải thiện các mô hình mà họ sử dụng để thực hiện việc này.

Các cây được quét bao gồm cây Đại tá Armstrong cao 88 mét, với đường kính ngang ngực 3,39 m, họ ước tính nặng khoảng 110 tấn, tương đương với gần 10 chiếc xe buýt hai tầng.

Các nhà nghiên cứu đã so sánh ước tính TLS với các phương pháp khác và nhận thấy rằng ước tính của họ tương quan với ước tính của lập bản đồ vương miện 3D, một kỹ thuật do nhà thực vật học người Mỹ Stephen C. Sillett đi tiên phong, liên quan đến những người leo núi chuyên nghiệp thu nhỏ những cây gỗ đỏ khổng lồ để ghi lại thủ công các chi tiết tốt về chiều cao và khối lượng của chúng.

Nhóm của Giáo sư Disney nhận thấy rằng ước tính AGB của họ đồng ý với 2% hồ sơ từ việc lập bản đồ vương miện. Điều quan trọng, họ cũng phát hiện ra rằng cả hai phương pháp 3D này đều cho thấy những cây lớn này nặng hơn 30% so với ước tính hiện tại từ các phương pháp gián tiếp hơn.

Các nhà nghiên cứu khuyến nghị rằng công nghệ laser và lập bản đồ vương miện 3D có thể được sử dụng để cung cấp các biện pháp 3D độc lập, bổ sung.

Trợ lý giáo sư Laura Duncanson (NASA Earth Sciences & University of Maryland), tác giả cuối cùng của nghiên cứu và là thành viên của nhóm khoa học NASA GEDI, cho biết: “Việc ước tính sinh khối của những cây lớn là rất quan trọng để định lượng tầm quan trọng của chúng đối với chu trình carbon, đặc biệt là trong Những khu rừng giàu carbon nhất Trái đất. Nghiên cứu bằng chứng về khái niệm thú vị này cho thấy tiềm năng sử dụng công nghệ mới này trên các cây khổng lồ - bước tiếp theo của chúng tôi sẽ là mở rộng ứng dụng này ra quy mô toàn cầu với hy vọng cải thiện ước tính sinh khối của GEDI trong các khu rừng rậm carbon trên khắp thế giới. ”

Nguồn dịch: https://scitechdaily.com/biomass-of-worlds-largest-trees-measured-for-the-first-time-using-laser-technology/