Biogeosciences Research Spotlight

拉丁美洲环境观测网络的缺口

尽管拉丁美洲对全球碳和水循环具有显著影响,但其在FLUXNET站点中所占的比例相对较小,这限制了该观测网络在该地区的代表性。

Source: Journal of Geophysical Research: Biogeosciences


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This is an authorized translation of an Eos article. 本文是Eos文章的授权翻译。

环境监测对于了解世界和制定保护世界的政策都至关重要。环境观测网络(Environmental observatory networks, EONs)使得科学家可以收集、分享和综合数据,以便做出新的发现,并在区域到全球范围内做出明智的决策。但观测站网络并不总是均匀分布;世界上有些地区的监测比其他地区更好。因此,研究人员必须评估EONs的代表性,不仅要增加其在代表性不足地区的数量,还要评估其在研究和政策问题上的适用性。

在一项新研究中,Villarreal和Vargas对FLUXNET进行了这样一项评估。FLUXNET是一种被称为“网络的网络”的EON,用于测量陆地和大气之间包括二氧化碳、水、甲烷等在内的物质交换和能量交换。之前已有研究使用气候和植被参数对EONs进行了评估,这里作者使用物种分布模型评估了FlUXNET中涡度相关站点的代表性。该团队重点研究了拉丁美洲,这里生物多样性丰富,对碳和水循环的影响远远超出其边界。

尽管有着巨大的生态影响,但拉丁美洲的FLUXNET站点密度比美国或欧洲要低。研究团队确定了截至2018年全拉丁美洲在FLUXNET注册的41个涡度相关站点,评估了该网络监测总初级生产力 (GPP)、蒸散和包括气候、地形、土壤在内的多种环境因素变化模式的能力。随后作者使用多变量统计技术来确定拉丁美洲需要增加多少FLUXNET站点来提高GPP和蒸散网络的代表性。

他们发现,现有的FLUXNET站点代表了将近一半的GPP和超过三分之一的蒸散模式。对于气候、地形和土壤特性则分别是34%、36%和34%。然而,来自这些站点的数据并不是广泛可用的。作者指出,目前,模型必须依靠来自拉丁美洲以外的FLUXNET站点的数据来预测该地区的模式。

多变量分析表明,在拉丁美洲增加200个研究站点可以使GPP和蒸散的总体代表性增加近一倍。不过,如果优化站点选址,仅60个站点也可以实现同样的增长,尽管不确定性会高得多。

同时,作者呼吁拉丁美洲的研究人员进行更多的协作和数据共享,并提醒大家不要进行“直升机研究”,即来自发达国家机构的研究人员在很少或根本没有当地研究人员参与的情况下收集数据。实际上,当地的贡献对于提高整个区域FLUXNET站点的代表性至关重要。(Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, https://doi.org/10.1029/2020JG006090, 2021)

—科学作家 Kate Wheeling

This translation was made by Wiley. 本文翻译由Wiley提供。

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Text © 2021. AGU. CC BY-NC-ND 3.0
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