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追蹤亞馬遜流域（世界上最大的連續熱帶森林所在地）中細微的環境變化極其困難。 使情況更具挑戰性的是該地區降水量的巨大季節性波動，這些波動影響著氣候和土地利用。《美國國家科學院院刊》本週線上發表的一份報告概述了一種量化廣闊森林乾旱影響的新方法——從太空進行觀測。
“亞馬遜太大了，也太複雜了，無法僅在地面上進行研究，” 來自加州斯坦福市卡內基研究所的研究作者格雷戈裡·P·阿斯納說。“到目前為止，我們一直無法確定森林的一些最基本屬性，而我們需要這些屬性來了解常見的氣候事件（如厄爾尼諾乾旱期）期間會發生什麼，以及這對森林生長和透過光合作用鎖在森林中的碳量意味著什麼。” 研究人員指出，傳統的遙感方法不太適合研究熱帶森林的乾旱，因為其影響可能太細微而難以檢測，或者植物的生物物理機制尚未得到充分理解。在這項新工作中，阿斯納和他的同事們研究了一種新穎的方法，即利用美國宇航局的地球觀測1號（EO-1）衛星從太空追蹤地面狀況。這項被稱為成像光譜學的技術測量從地球反射的陽光量。然後在近紅外區域發生的散射量與森林樹冠的水分含量相關聯。
為了驗證衛星測量結果與地面測量結果的對比，科學家們在經歷乾旱的森林中建立了一個 10,000 平方米的場地。 本質上，他們用塑膠覆蓋了雨林的大片區域，使其無法獲得降水，並隨著時間的推移監測土壤溼度和其他特徵。 根據該報告，衛星資料對乾旱條件高度敏感，觀測結果使研究小組能夠比當前模型更準確地估計森林的碳含量和生產力。 阿斯納評論道：“我們證實衛星成像可以用來測量像雨林樹冠生理學這樣詳細的事物，這意味著這項技術可能有助於理解其他型別的大規模和小規模的生態現象。”