美国国家航空航天局利用国际空间站上的激光来估算地球的生物量水平。
这项名为GEDI（全球生态系统动态调查）的任务，有助于追踪亚马逊地区的森林砍伐情况。
GEDI还帮助美国和巴拉圭等国提高了其国家森林清查的准确性。
几十年来，卫星图像清楚地记录了肆虐的森林砍伐如何摧毁亚马逊雨林。但那些仍然矗立的树木又如何呢？它们的尺寸能告诉我们关于地球未来的什么信息？事实上，告诉我们的信息相当多。
自2018年以来，美国国家航空航天局开展了一项同类首创的任务，在国际空间站上搭载激光设备，用于测量和估算地球地上生物量。在近年森林砍伐水平急剧上升的亚马逊地区，GEDI任务（全称全球生态系统动态调查，发音类似电影《星球大战》中的“Jedi”）已证实了一些有充分记录的事实，同时还识别出雨林流域中可能纳入碳基保护倡议的区域。
GEDI发现，拥有亚马逊地区60%面积的巴西境内，有大片土地的地上生物量密度记录较低。鉴于近期森林砍伐率的上升，这并不令人意外。相反，GEDI测得雨林东北部地区的生物量密度较高，这些地区覆盖巴西东北端、法属圭亚那和苏里南——后两者是亚马逊超过50%面积仍“保持原貌”的仅有地区保持原貌。GEDI还记录到亚马逊雨林西南部的生物量密度非常高，该地区大部分位于秘鲁境内。
亚马逊的测绘“突出了一些针对特定碳基保护的关键区域，这代表了一条全新的保护路线，补充了以往以生物多样性或生态系统为基础的保护”，非营利组织亚马逊保护协会的高级研究专家马特·芬纳（Matt Finer）在接受Mongabay电子邮件采访时表示。“这些数据进一步印证了亚马逊等热带雨林的重要性。”
除亚马逊之外，GEDI任务还帮助美国和巴拉圭等国提高了其国家森林清查的准确性。该项目已不止于从太空观测森林砍伐，还帮助科学家和保护人士推断森林破坏将对气候产生的影响。
星载激光测高仪长期以来被用于测量地球表面的地形，但GEDI任务是首个利用该技术通过研究树木的尺寸和垂直结构来评估树木的任务。科学家根据激光束从国际空间站发出、击中树木表面并反射回来所需的时间来计算测量值。
“想象一下，你发射一束激光脉冲并启动秒表，然后看看这束光击中树顶并返回需要多长时间，”GEDI任务首席研究员、马里兰大学地理科学教授拉尔夫·杜巴亚（Ralph Dubayah）在接受Mongabay视频采访时表示，该校主导了这项任务。“接着我们测量光线从树下方地面反射回来所需的时间。两者相减，我们就能看出这棵树有多高。”
但接收到的数据要细致且信息丰富得多。激光也会从树叶和树枝上反射回来，使研究人员能够更全面地了解特定树木的外观，并获取树木重量、树干周长和树冠大小等细节。
“光线返回时，看起来像超声心动图，振幅要多得多，因此我们得到的是树木的三维视图，”杜巴亚说。
说森林的三维模型提供了至关重要的信息，都还算是轻描淡写。树木干重的约一半由碳构成。当人们砍伐树木或火灾烧毁森林时，所储存的碳会被释放，加剧大气中原本已经很高的二氧化碳浓度，并导致地球迅速变暖。
因此，细致测量现有森林中储存的碳量，对于理解碳在森林中的分布以及因森林砍伐而释放的碳量至关重要。
但GEDI所采用的方法也存在不足，尤其是在估算保护区或拟议保护区的地上生物量时。
“数据尚未覆盖整个区域的全部范围，”芬纳说。
然而，该任务改进自身功能或收集更多数据的时间可能非常有限。该任务所用仪器计划于明年初从国际空间站撤下，以便为另一项无关任务腾出位置。鉴于所收集的数据已被证明对气候科学家极具价值，GEDI团队正在进行洽谈，以寻求让该任务得以延续的办法。
“我们目前正处于气候危机之中，”杜巴亚说，“我们的数据非常清楚地表明森林在碳循环中所扮演的角色，因此，让该仪器最终在大气层中烧毁，实在可惜。”
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