Abstrakt

Bewertung des Evaporative Stress Index des Ecosystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment on Space Station (ECOSTRESS) auf Mikro- und Makroklimaebene anhand von Feldmessungen in der San Francisco Bay Area

Amanda Croteau, Marisol Zepeda, Christopher Potter

Die Ökosysteme in Nordkalifornien haben in den letzten 20 Jahren wiederholt und lang anhaltende Dürren erlebt. Um die Vorhersagemöglichkeiten für bevorstehende Hitze- und Trockenperioden zu verbessern, hat sich das Verhältnis von tatsächlicher Evapotranspiration (AET) zu potenzieller Evapotranspiration (PET) als nützlicher Index zur Überwachung der Feuchtigkeit der Vegetation erwiesen. Das Hauptziel dieser Studie bestand darin, den Evaporative Stress Index (ESI) des ECOSTRESS-Sensors der NASA in acht verschiedenen County Parks in der San Francisco Bay Area anhand von Feldmessungen der Bodenfeuchtigkeit und der Blattstomatenleitfähigkeit, die im Sommer 2020 durchgeführt wurden, zu „verifizieren“. Zur anfänglichen Validierung der ECOSTRESS-ESI-Bilddaten wurden tägliche PET-Raten von Stationen des California Irrigation Management Information System (CIMIS) zum Vergleich auf der Mesoklimaebene von >10 km verwendet. Korrelationsergebnisse zeigten, dass ESI CIMIS PET sowohl im Jahr 2019 als auch im Jahr 2020 genau verfolgen konnte. Auf der Mikroklimaebene von >1 km über die County Parks hinweg konnte der tägliche durchschnittliche ECOSTRESS ESI weder die stomatäre Leitfähigkeit noch den Bodenfeuchtigkeitsgehalt an Probenahmestellen, an denen vorherrschend Eichenwälder waren, genau verfolgen. Wir vermuteten, dass diese Nichtübereinstimmung auf die Fähigkeit der Eichen zurückzuführen ist, tief im Boden zu wurzeln und so an Wasser aus niedrigeren Schichten zu gelangen, die durch die ESI-Oberflächenbeobachtungen nicht erfasst wurden. Probenahmestellen, an denen nicht Eichen die vorherrschende Waldbedeckung waren, zeigten höhere Korrelationsergebnisse zwischen ESI und stomatärer Leitfähigkeit, jedoch konnte ESI den Bodenfeuchtigkeitsgehalt auf der Ebene der Mikroklima-Standorte nicht genau verfolgen. Als alle Untersuchungsstandorte in eichendominierte und nicht eichendominierte Standorte unterteilt und nach County Park gemittelt wurden, ergab sich eine signifikante Korrelation zwischen Bodenfeuchtigkeitsgehalt und täglichem durchschnittlichen ESI. Man kam zu dem Schluss, dass ESI an Standorten, an denen vorwiegend Eichen und andere Waldpflanzenarten vorkommen, nicht in der Lage ist, die während der trockenen Sommersaison gemessenen Unterschiede in der Stomata-Leitfähigkeit der einzelnen Arten genau zu verfolgen.

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