Counting Carbon: Quantifying Biomass in the McMurdo Dry Valleys through Orbital & Field Observations
Counting Carbon: Quantifying Biomass in the McMurdo Dry Valleys through Orbital & Field Observations
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计算碳：通过轨道量化麦克默多干谷的生物量
DOI：
10.1080/01431161.2021.1981559
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发表时间：
2021
影响因子：
3.4
通讯作者：
Gooseff, Michael N.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Salvatore, Mark R.;Barrett, John E.;Borges, Schuyler R.;Power, Sarah N.;Stanish, Lee F.;Sokol, Eric R.;Gooseff, Michael N.
我们使用相关的野外研究和来自WorldView-2仪器的高分辨率多光谱遥感数据来估计南极洲麦克默多干燥山谷泰勒谷加拿大溪流的光合作用活性生物量(主要由微生物垫子和苔藓组成的光自养生物)的丰度。在实地调查中，我们进行了以下情况的调查：(1)获取用于大气校正卫星图像的地面验证目标；(2)获取“纯”地质和生物终端的光谱；(3)从遥感数据估计光自养覆盖度；(4)利用野外收集的数据将这些覆盖率估计转换为生物量。我们的结果表明，2018年12月12日上午，加拿大河流系统含有超过3800公斤的光合活性碳。将我们的分解结果外推到整个南极洲泰勒山谷的弗莱克塞尔盆地，我们对整个景观中超过75万公斤的光合作用活性碳的存在进行了模拟，碳固定率大致相当于5公顷的热带雨林。利用南极MDV的遥感数据在空间和时间上量化光合作用活性生物量的能力是一项革命性的发展，将有助于阐明这片寒冷的沙漠景观中的生态驱动因素和环境响应。
We use correlative field studies and high-resolution multispectral remote sensing data from the WorldView-2 instrument to estimate the abundance of photosynthetically active biomass (photoautotrophs consisting primarily of microbial mats and mosses) in Canada Stream in Taylor Valley, McMurdo Dry Valleys (MDV), Antarctica.In situfield investigations were performed to (1) acquire ground validation targets for atmospherically correcting satellite imagery, (2) derive spectra of “pure” geologic and biological endmembers, (3) estimate photoautotroph cover from remote sensing data, and (4) convert these coverage estimates to biomass using data collected in the field. Our results suggest that, on the morning of 12 December 2018, the Canada Stream system contained more than 3,800 kg of photosynthetically active carbon. Extrapolating our unmixing results to the entirety of the Fryxell basin of Taylor Valley, Antarctica, we model the presence of more than 750,000 kg of photosynthetically active carbon across the landscape and carbon fixation rates roughly equivalent to five hectares of tropical rainforest. The ability to spatially and temporally quantify the amount of photosynthetically active biomass using remote sensing data in the MDV of Antarctica is a revolutionary development that will help elucidate the ecological drivers and environmental responses in this cold desert landscape.
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