Global Savannah Phenology : Integrating Earth Observation, Ecosystem Modeling, and PhenoCams

Abstract: Savanner är ett landskap med både träd och gräs som skapar en miljö som varken är skog eller gräsmark. Savanner tar upp cirka en sjättedel av världens totala landyta och de har på grund av detta en stor betydelse för den globala kolbalansen. De flesta savanner har två distinkta säsonger, en regnperiod då vegetationen grönskar samt en period med torka utan nederbörd. Detta gör att förändringar i det säsongsbetonade klimatet har stor betydelse eftersom det påverkar längden på växtperioden men även tidpunkten för när gräset börjar växa, når maximum och vissnar. Dessa tidpunkter kan kollektivt benämnas växtfenologi.Fenologi är läran eller vetenskapen som beskriver de återkommande händelserna inom djur- och växtriket. För växter handlar det om de naturligt återkommande händelserna som till exempel knoppsprickning och lövfällning men kan också handla om den kompletta säsongsvarierande cykeln. Växtfenologi användes troligen redan för tusentals år sedan, för enkla manuella observationer av växtlighet och skörd. Nuförtiden uppskattar man växtfenologi på olika skalor med hjälp av olika mätmetoder och modeller. Det uppskattas med hjälp av till exempel fjärranalys, platsbaserade automatiska mätinstrument eller ekosystemmodellering. Fjärranalys är ett begrepp som handlar om att på avstånd mäta och kvantifiera information om ett objekt eller område. För fenologi kan olika satellitbaserad vegetationsindex användas. De nyttjar kunskapen att växter använder specifika våglängder av ljus i fotosyntesen. Platsbaserade mätningar genomförs istället på lokal nivå och består vanligtvis av mätningar av nederbörd, temperatur, markfuktighet och kolutbyten mellan växtlighet och atmosfär. De kan även utökas med PhenoCams, digitalkameror som regelbundet tar bilder av växtligheten. Ekosystemmodeller är en matematisk beskrivning av ett eller flera ekologiska system som används för att förstå och förutspå hur till exempel förändringar i klimatet påverkar ekosystemet. Det finns ett kunskapsgap när det gäller de exakta mekanismerna som styr savanners växtfenologi. Det slutgiltiga målet med denna avhandling är därför att använda metoder och data från fjärranalys, platsbaserad mätningar och ekosystemodeller för att öka förståelsen och möjligheten att simulera savanners växtfenologi. Det huvudsakliga resultatet visade att markfuktighet är en avgörande faktor vid uppskattning av savanners växtfenologi. Det visas även att markfuktighet uppmätt med fjärranalys samt PhenoCams båda har potential till att användas för att förbättra växtfenologi för savanner.