Vue panoramique de la forêt nationale de Siuslaw, OR. Crédit : USGS
;” data-gt-translate-attributes=”[{” attribute=””>NASA’s GEDI mission has reached a major milestone with the release of its newest data product, which provides the first near-global estimate of aboveground forest biomass and the carbon it stores – filling a key gap in climate research.
The data enables research into how Earth’s forests are changing, what role they play in mitigating climate change, and the regional and global impacts of planting and cutting down trees.
With the new data product from GEDI, the Global Ecosystem Dynamics Investigation, ecosystem and climate researchers can quickly locate their regions of interest and study forest structure and carbon content with greater precision than in the past.
The new biomass product release comes as GEDI is within a one-year mission extension and represents the culmination of critical advancements in spaceborne lidar (a type of laser) research.
Counting carbon in Earth’s forests
GEDI is a high-resolution lidar instrument designed specifically to measure vegetation. From its vantage point aboard the International Space Station, GEDI rapidly bounces laser pulses off the trees and shrubs below to create detailed 3D maps of forests and land formations. The resulting data product, processed and gridded at a 1-km (0.39-square mile) resolution, allows researchers to study questions about forest ecosystems, animal habitats, carbon content, and climate change.
In its first three years in orbit, GEDI has captured billions of measurements between 51.6 degrees north and south latitudes (approximately the latitudes of London and the Falkland Islands, respectively).
The new data product combines data from GEDI with airborne and ground-based lidars to construct a global biomass map that reveals the amount of vegetation contained in an area.
“One big area of uncertainty is that we don’t know how much carbon is stored in the Earth’s forests,” said Ralph Dubayah, GEDI’s principal investigator and a professor of geographical sciences at the University of Maryland. Trees pull carbon from the atmosphere to fuel their growth. But scientists need to know how much carbon forests store so they can predict how much will be released by deforestation or wildfires. Approximately half of plant biomass is composed of carbon.
L’enquête sur la dynamique des écosystèmes mondiaux (GEDI) est un instrument lidar à ondes complètes qui produit des observations détaillées de la structure tridimensionnelle de la surface de la Terre. GEDI mesure précisément la hauteur de la canopée des forêts, la structure verticale de la canopée et l’élévation de la surface, ce qui améliore notre compréhension des processus du cycle global du carbone et de l’eau, de la biodiversité et de l’habitat. Crédit : NASA
Le nouveau produit de GEDI n’est pas le premier produit de biomasse mondiale, mais il est le premier à inclure une incertitude bien décrite pour ses estimations en utilisant des modèles statistiques avancés. Cela signifie que les estimations de biomasse de GEDI s’accompagnent également d’une idée de la précision de ces mesures. “En d’autres termes, pour chaque estimation de 1 kilomètre de la biomasse moyenne, la mission sait à quel point cette estimation est fiable”, a déclaré Dubayah.
L’équipe de l’IEDG a comparé ses résultats aux inventaires forestiers de l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture et aux données de l’U.S. Forest Service Forest Inventory and Analysis, et a constaté que les estimations de biomasse de l’IEDG se comparaient favorablement aux deux. Les cas où le produit de l’IEDG différait des inventaires soulignent les possibilités d’études et de calibrage supplémentaires.
“Nous pouvons appliquer ce cadre pour estimer la biomasse de pays entiers – par exemple, de nombreux pays dans les régions pan-tropicales n’ont pas d’inventaires forestiers nationaux”, a déclaré John Armston, responsable de la validation et de l’étalonnage de l’IEDG et professeur de recherche associé à l’Université du Maryland. “Nous avons maintenant les moyens de fournir une estimation de la biomasse aérienne avec une incertitude connue qui peut être utilisée pour soutenir les rapports sur le climat et une large gamme d’applications.”
Dans de nombreux pays du monde, a déclaré Armston, il y a un grand intérêt à utiliser l’IEDG pour examiner les définitions des forêts et des bois pour la surveillance du carbone, mais aussi pour caractériser la structure des écosystèmes pour les évaluations de la biodiversité.
“La résolution de la structure des différents écosystèmes forestiers et boisés avec beaucoup plus de certitude sera bénéfique, non seulement pour l’estimation des stocks de carbone, mais aussi pour notre compréhension de leur condition écologique et de l’impact des différentes pratiques de gestion des terres”, a-t-il déclaré.
Poser les bases des missions futures
L’équipe continuera à affiner ses estimations de la biomasse à l’avenir et a prolongé la mission jusqu’en janvier 2023, ce qui lui donnera le temps de recueillir encore plus de données. De plus, la station spatiale internationale a récemment modifié son orbite, passant de 421 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre à 417 kilomètres. L’orbite plus basse permettra à GEDI d’avoir une couverture plus uniforme, ce qui signifie moins de lacunes dans ses données d’est en ouest, donnant à la mission une vue plus complète des forêts tempérées et tropicales de la Terre.
“Grâce à la capacité de GEDI à recueillir des données jusqu’en 2023, nous nous rapprochons de la collecte de données en même temps que la prochaine génération de missions lidar et radar, comme NISAR (NASA-ISRO SAR, lancé en 2024)”, a déclaré Laura Duncanson, professeur adjoint à l’université du Maryland et l’un des chercheurs de GEDI. “À terme, les meilleurs produits ne seront pas uniquement basés sur GEDI, mais sur une combinaison de sources de données satellitaires.”
