Подробные глобальные карты ключевых признаков высших растений стали доступны впервые благодаря работе исследователей из Колледжа пищевых, сельскохозяйственных и природных ресурсов Университета Миннесоты (UMN) (CFANS).
На основе измерений 45 000 отдельных растений 3 680 видов и с использованием высокотехнологичных протоколов статистического картирования команда создала глобальные карты признаков растений, включая концентрацию азота в листьях, концентрацию фосфора в листьях и удельную площадь листа. (мера площади, отображаемой для перехвата света на единицу вклада в биомассу листа). Эти карты, имеющие более 50 000 пикселей, показывают удивительно большие локальные вариации значений признаков, которые могут существенно повлиять на будущие расчеты углеродного цикла, производимые моделями системы Земля (ESM). Признаки растений, отмеченные в исследовании, имеют решающее значение для фотосинтеза и лиственного дыхания и служат входными данными для ESM. Включение этой локальной изменчивости признаков растений в ESM приведет к более точному моделированию обратных связей углеродного цикла.
«Недостаток полевых измерений представляет собой серьезное препятствие на пути создания глобальных карт признаков растений с высоким разрешением», - сказал Итан Батлер, соавтор и научный сотрудник Департамента лесных ресурсов в Колледже пищевых продуктов и сельского хозяйства UMN. и науки о природных ресурсах (CFANS). «Эта работа продвигает предыдущие усилия по картированию признаков, используя самую большую на сегодняшний день глобальную базу данных признаков растений, TRY, которая в три раза больше, чем любая другая, использовавшаяся ранее».
По словам Питера Райха, руководителя проекта, «Текущие ESM представляют вариации в жизни растений, используя грубые средние значения признаков растений; модель может быть столь же упрощенной, как предположение, что все листья в Амазонии или на Аляске идентичны. Новые карты показывают, что местное разнообразие существенно; игнорировать этот факт проблематично. Включение данных этих карт в СЭМ приведет к улучшению моделей углеродного цикла».
"Несмотря на увеличенное количество полевых измерений, географический охват TRY по-прежнему ограничен: мало данных или нет данных по большей части тропиков, больших участков Центральной Азии, России, Южной Азии и большей части Арктики, - сказал соавтор Абхи Датта, бывший аспирант отдела биостатистики UMN. «Впоследствии сложные статистические подходы были использованы для экстраполяции значений признаков растений с использованием комбинации климатической, почвенной и пространственной информации. Полученные карты дают полную характеристику того, как признаки варьируются внутри и между более чем 50 000 ячеек размером 50 км x 50 км по всему миру. вся покрытая растительностью поверхность суши."