首次用激光测量绘图！世界最高树木吸碳能力超估算 对气候变化影响更易监测

伦敦大学学院的研究人员，首次使用激光技术测量了巨大的加州红杉的体积和生物量。他们发现，世界最高树木重量远高于原来估算，吸收的碳元素也比原来估算多。

这项技术由伦敦大学学院(UCL)的一个团队进行，日前发表在《自然·科学报告》(Scientific Reports)上，为树木的3D结构提供了前所未有的洞见。它可以帮助科学家估计它们吸收了多少碳，以及它们可能如何应对气候变化。

伦敦大学学院地理系的马特·迪斯尼（Mat Disney）教授表示:“从它们的地上生物量(AGB)和碳储存，以及它们对生态系统结构更广泛的影响来看，大树的重要性是不成比例的。它们也很难测量，因此在AGB的测量和模型中往往没有充分的代表性。”

“我们展示了第一个详细的3D地面激光扫描(TLS)估算的大型沿海红杉(Sequoia sempervirens)的数量和AGB，这些红杉来自于加州北部的三个地点，代表了地球上一些最高的生物量生态系统。”

为了应对不断上升的二氧化碳水平，Mat Disney教授补充说，气候科学中的一个大问题是，是否应该在哪里种植更多的树木，以及如何最好地保护现有的森林。要回答这些问题，科学家首先需要了解不同树种中储存了多少碳。

据专家们说，估计超大型树木的大小和质量是一项极其困难的任务。在此之前，只能通过砍伐树木或使用其他间接方法(如遥感或人工测量树干直径按比例放大)来衡量树木的重量，这两种方法都可能存在较大的误差。

在NASA碳监测系统项目的支持下，研究人员与NASA的同事合作，利用地面激光测量，绘制了红杉的详细3D模型图。美国宇航局的新太空激光任务GEDI正在从太空绘制森林碳图。GEDI团队正在利用迪士尼教授的研究成果来测试和改进模型。

被扫描的树木包括高88米的“阿姆斯特朗上校树”（Colonel Armstrong），最宽处合抱直径为3.39米，据估计重约110吨，相当于10辆双层巴士的重量。

研究人员将TLS估计值与其他方法进行了比较，发现他们的估计值与3D建模图像的估计值相关。这项技术是由美国植物学家斯蒂芬·C·西勒特（Stephen C Sillett）首创的，还有专业的攀登者攀爬巨大的红杉，手工记录它们的高度和质量的细节。

Disney教授的团队发现，他们对AGB的估计与3D建模图像的记录吻合不到2%。至关重要的是，他们还发现，这两种3D方法都显示，这些大树比目前用更间接的方法估计的要重30%以上。

研究人员提出，激光技术和3D图像可以用来提供互补的、独立的3D绘图。“估算大树的生物量对于量化它们对碳循环的重要性至关重要，尤其是在地球上碳含量最高的森林中，”美国宇航局GEDI科学团队的成员劳拉·邓坎森（Laura Duncanson）说。

Laura Duncanson补充说，这项“令人兴奋”的概念证明研究展示了在巨型树上使用这项新技术的潜力。我们的下一步将是将这一应用扩展到全球范围，希望能改善GEDI对全球碳密度森林的生物量估算。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：https://eandt.theiet.org/content/articles/2020/10/lasers-measure-biomass-of-world-s-largest-trees/

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/10/201015084517.htm

https://www.nature.com/articles/s41598-020-73733-6