Spektralbiblioteket talar om hur träden i de nordliga skogarna reflekterar solstrålningen

Forskare vid Aalto-universitetets spektrallaboratorium sammanställt ett internationellt betydelsefullt spektralbibliotek över reflektionsegenskaperna hos trädarter i de boreala (nordliga) skogarna. Fotografi: Aarne Hovi

Antalet jordresurssatelliter som observerar miljön växer snabbt. Nya satelliter kan särskilja allt smalare våglängdsband och göra allt tätare observationer av världens skogar. Det här skapar nya möjligheter att följa upp tillståndet och förändringarna i skogarna.

Som stöd vid tolkningen av uppgifterna om hur olika slags träd eller andra växter reflekterar solstrålningen behövs emellertid referensmaterial i form av data som uppmätts på jordytan. Referensmaterialen kan delvis ersättas med fysikaliska modeller, men för dessa behövs uppgifter om de grundläggande komponenternas, dvs. bladens och barrens, optiska egenskaper. Nu har forskare vid Aalto-universitetets spektrallaboratorium sammanställt ett internationellt betydelsefullt spektralbibliotek över reflektionsegenskaperna hos trädarter i de boreala (nordliga) skogarna.

”Vi mätte sammanlagt över 1000 spektrum med hjälp av barr- och lövprover från olika arboretum, det vill säga botaniska trädgårdar för träd, i Helsingforsregionen och från andra botaniska trädgårdar. Sammanlagt fick vi med 25 trädarter i spektralbiblioteket. Bland dem finns många arter som är ekonomiskt betydelsefulla i Nordamerika eller Eurasien, såsom sibirisk lärk samt svartgran och vitgran som är vanliga i Kanada”, säger forskningsdoktor Aarne Hovi.

Reflekterande träd har en avkylande effekt

Forskarna visade att skillnaden mellan spektrumen för de olika trädarterna var störst i slutet av det kortvågiga infraröda området det vill säga i slutet av det område där strålningen har för långa våglängder för att kunna ses av människoögat. Resultatet är till nytta vid undersökningar där man önskar urskilja olika trädarter i fjärranalysmaterial, eftersom en del av de nuvarande satelliterna redan mäter strålningen slutet av det kortvågiga infraröda området.

Förutom vid satellittolkning kan de uppmätta spektrumen utnyttjas när man bedömer skogarnas klimateffekter. Hittills har det varit ont om dataunderlag som kan användas i modeller för skogarnas albedo, det vill säga den totala solstrålning som skogarna reflekterar. Med hjälp av det nya spektralbiblioteket kan man till exempel undersöka olika trädarters förmåga att bromsa eller påskynda klimatförändringarna. I praktiken innebär detta att det blir möjligt att favorisera trädarter som reflekterar mera solstrålning för att öka den avkylande effekten.

”Vid spektrallaboratoriet utvecklar vi som bäst metoder för att göra mätningarna ännu exaktare och snabbare. Detta gör det möjligt att följa olika miljöfaktorer och växters hälsostatus från rymden”, säger Aarne Hovi.

”Hela materialet har dessutom publicerats fritt, vilket ökar möjligheterna att använda det när metoderna för tolkning av satellitbilder utvecklas.”

För ytterligare information, kontakta

Aarne Hovi, forskardoktor
tel. 050 406 4147
[email protected]

Miina Rautainen, biträdande professor och ledare för forskningsgruppen
[email protected] 

Materialet finns tillgängligt i den internationella databasen SPECCHIO (www.specchio.ch).

En vetenskaplig artikel om ämnet har publicerats: https://www.silvafennica.fi/article/7753