D8 Sensoriamento Remoto e Monitoramento de Ecossistemas

Tópico

O estado e a função dos ecossistemas vegetais podem ser medidos em escalas que variam de alguns metros a continentes inteiros, e um conjunto de ferramentas de medição nos permite abranger toda essa gama de escalas espaciais, cada uma em sua própria escala.

Na escala mais local, torres de fluxo que medem usando a covariância de vórtices turbulentos registram diretamente a troca líquida de carbono do ecossistema entre a vegetação ao redor da torre e a atmosfera: cada torre de fluxo quantifica, para a porção do ecossistema que captura, se essa porção está funcionando como um sumidouro ou uma fonte de carbono em um determinado momento.

Aumentando a escala da torre de fluxo individual para toda a paisagem circundante, um sensor a laser montado em uma aeronave ou drone, conhecido como LiDAR aerotransportado, escaneia a estrutura tridimensional da vegetação em áreas de muitos quilômetros, permitindo-nos estimar o índice de área foliar e a biomassa de cada porção da paisagem com uma resolução de alguns metros.

Ampliando ainda mais a escala, da paisagem coberta pelo sensor a laser aerotransportado para as escalas regionais e globais, sensores ópticos e de radar de satélite repetem medições equivalentes do índice de área foliar, biomassa e perturbações do ecossistema em continentes inteiros. A partir dessas medições de satélite, a produtividade primária bruta da vegetação também pode ser estimada nas mesmas escalas regionais e globais.

Para combinar as medições pontuais das torres de fluxo, as medições da paisagem pelo sensor a laser aerotransportado e as medições regionais e globais dos sensores de satélite, utiliza-se a análise de big data, com o suporte de plataformas de computação em nuvem como o Google Earth Engine, que processam essas três fontes de dados em conjunto. Essa análise de big data permite a integração da fisiologia individual, medida pelas torres de fluxo e pelo sensor a laser aerotransportado na escala métrica, com o metabolismo do ecossistema, medido pelos sensores de satélite na escala continental.

Em conjunto, as torres de fluxo, o sensor laser aerotransportado, os sensores ópticos e de radar de satélite e a análise de big data permitem-nos quantificar a produtividade primária bruta, a troca líquida de carbono do ecossistema, o índice de área foliar, a biomassa e as perturbações do ecossistema em escalas que variam de metros a continentes, e esta abrangência de escalas é o que, em última análise, integra a fisiologia do indivíduo com o metabolismo do ecossistema dentro do mesmo estado e função dos ecossistemas vegetais.

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