Variaciones Inter-Mensuales en los Flujos de CO y CH en un Bosque Templado: Dinámicas de Acoplamiento y Controladores Ambientales
Autores: Guo, Chuying; Ke, Fuxi; Zhang, Leiming; Li, Shenggong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Cambio climático
Emisiones de gases de efecto invernadero
Flujos de gases
CO del suelo
Flujos de CH
Umbrales de temperatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
El cambio climático, impulsado en gran medida por las emisiones de gases de efecto invernadero de origen antropogénico, es un problema global importante. Las mediciones de flujos de gases a largo plazo y de alta frecuencia siguen siendo limitadas, especialmente fuera de la temporada de crecimiento. Este estudio aborda dos brechas clave: la ausencia de datos anuales continuos que capturen las variaciones diurnas y estacionales, y los sesgos derivados de un muestreo temporal subóptimo. Utilizando cámaras automatizadas, monitoreamos los flujos de CO y CH en el suelo a lo largo de 2016 en un bosque templado en la montaña Changbai, China. Nuestros resultados mostraron una fuerte correlación negativa entre los flujos anuales de CO y CH, con una pendiente de -0.21 y un R de 0.70. Esta relación persistió de marzo a noviembre, pero estuvo ausente durante el invierno y abril. Ambos gases exhibieron las mayores variaciones diurnas en verano. El análisis estadístico identificó las 16:00 como el momento óptimo de muestreo único para estimar los flujos medios diarios en la mayoría de los meses. Los flujos de CO fueron principalmente gobernados por la temperatura, pero modulados por el VWC (contenido volumétrico de agua en el suelo). Se suprimieron durante la sequía de verano y se potenciaron durante los ciclos de congelación-descongelación invernales. Las tasas de absorción de CH dependieron fuertemente del VWC a lo largo de la temporada de crecimiento, mientras que su respuesta a la temperatura experimentó una reversión de positiva en verano a negativa en invierno. El análisis de árbol de decisión reveló respuestas no lineales umbral. Los flujos de CO exhibieron tres umbrales de temperatura entre 5.30 y 15.64 grados C y dos umbrales de VWC entre 0.30 y 0.42 m m. Los flujos de CH mostraron cinco umbrales de temperatura que oscilaban entre 2.34 y 15.71 grados C y siete umbrales de VWC de 0.11 a 0.44 m m. La mayor anticorrelación entre el flujo de CH y la temperatura ocurrió en niveles intermedios de VWC. Este estudio proporciona características detalladas de los flujos de gases de efecto invernadero basadas en datos anuales completos de alta frecuencia. Enfatiza la importancia del monitoreo durante todo el año y ofrece estrategias de muestreo mejoradas e ideas mecanicistas para un mejor monitoreo de flujos y predicción climática.
Descripción
El cambio climático, impulsado en gran medida por las emisiones de gases de efecto invernadero de origen antropogénico, es un problema global importante. Las mediciones de flujos de gases a largo plazo y de alta frecuencia siguen siendo limitadas, especialmente fuera de la temporada de crecimiento. Este estudio aborda dos brechas clave: la ausencia de datos anuales continuos que capturen las variaciones diurnas y estacionales, y los sesgos derivados de un muestreo temporal subóptimo. Utilizando cámaras automatizadas, monitoreamos los flujos de CO y CH en el suelo a lo largo de 2016 en un bosque templado en la montaña Changbai, China. Nuestros resultados mostraron una fuerte correlación negativa entre los flujos anuales de CO y CH, con una pendiente de -0.21 y un R de 0.70. Esta relación persistió de marzo a noviembre, pero estuvo ausente durante el invierno y abril. Ambos gases exhibieron las mayores variaciones diurnas en verano. El análisis estadístico identificó las 16:00 como el momento óptimo de muestreo único para estimar los flujos medios diarios en la mayoría de los meses. Los flujos de CO fueron principalmente gobernados por la temperatura, pero modulados por el VWC (contenido volumétrico de agua en el suelo). Se suprimieron durante la sequía de verano y se potenciaron durante los ciclos de congelación-descongelación invernales. Las tasas de absorción de CH dependieron fuertemente del VWC a lo largo de la temporada de crecimiento, mientras que su respuesta a la temperatura experimentó una reversión de positiva en verano a negativa en invierno. El análisis de árbol de decisión reveló respuestas no lineales umbral. Los flujos de CO exhibieron tres umbrales de temperatura entre 5.30 y 15.64 grados C y dos umbrales de VWC entre 0.30 y 0.42 m m. Los flujos de CH mostraron cinco umbrales de temperatura que oscilaban entre 2.34 y 15.71 grados C y siete umbrales de VWC de 0.11 a 0.44 m m. La mayor anticorrelación entre el flujo de CH y la temperatura ocurrió en niveles intermedios de VWC. Este estudio proporciona características detalladas de los flujos de gases de efecto invernadero basadas en datos anuales completos de alta frecuencia. Enfatiza la importancia del monitoreo durante todo el año y ofrece estrategias de muestreo mejoradas e ideas mecanicistas para un mejor monitoreo de flujos y predicción climática.