Results
Inter- and Intraannual Vegetation Dynamics. Fig. 1 and Fig. S1
compare interannual changes in normalized difference vegetation
index (NDVI) with the multivariate ENSO index from the
National Oceanic and Atmospheric Administration (32); vegetation
browning and greening are defined as total area of Amazon
rainforest (in million kilometers2) with net annual changes
in NDVI greater than the SD of the annual means. Our results
show a close correspondence between satellite-observed changes
in NDVI and ENSO patterns (r2 = 0.35, P < 0.05). Strong positive
departures from the long-term ENSO mean led to significant
reductions in greenness across large parts of the Amazon
basin during El Niño events. Similarly, years with above-average
precipitation resulted in increased greening during La Niña
cycles (Fig. S1). ENSO patterns affected large areas of vegetation;
between both ENSO extremes, NDVI was reduced across
more than 1.5 million km2, which corresponds to 30% of the
entire basin. The relationship between NDVI and ENSO cannot
be explained by reduced cloud contamination during drier years;
such artifacts would be expected to show opposite trends in the
vegetation index (33). Validation of changes observed over such
large extents is difficult; however, some confidence in remotely
sensed data can be obtained by comparing NDVI values with
existing field measurements of leaf area index (Fig. S2). We
emphasize that the relationship between NDVI and ENSO could
not be observed with the C5 MODIS surface reflectance product
(Fig. 1 and Fig. S1), which has been at the basis of some of the
controversial findings (26). The lack of interannual variability in
C5 is in agreement with previous analyses (7). In part, the
monotone trends found in C5 are most likely explained by the
MODIS Terra calibration degradation over time and the fact
that the standard MODIS C5 dataset relies almost exclusively on
the morning Terra data because of high cloudiness in the afternoon
during the Aqua overpass. MAIAC is based on MODIS
C6 Level 1B (calibrated and geometrically corrected) data, which
removed the major effect of calibration degradation of the sensor
present in earlier collections.
Intraannual changes in NDVI were strongly related to changes
in precipitation as estimated from microwave measurements as
part of the Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM) of
NASA. Fig. 2A shows dry season greening as obtained from
changes in monthly mean NDVI at the beginning and the end of
the dry season (April and October). Monthly means were obtained
from data collected between 2000 and 2012 and excluded the extreme
drought years of 2005 and 2010 (5, 6). Greening of tropical
forest was negatively related to precipitation estimates derived
from TRMM (Fig. 2B), suggesting that, on average, photosynthetic
activity was higher during drier months than wetter months (22).
Statistically significant (P < 0.05) relationships between δNDVI
and δprecipitation were particularly strong in the southern Amazon,
where differences between dry and wet seasons are pronounced
(34). In sharp contrast, the relationship between changes
in precipitation and adjacent savannah grasslands was positive,
suggesting an enhancement of photosynthetic activity during the
wet season.
Net Changes Observed Between 2000 and 2012. Overall, there was
a net decline in precipitation across much of the eastern and
southeastern part of the Amazon basin and bordering subtropical
grasslands, where rainfall was reduced by up to 25%
between 2000 and 2012 (Fig. 3A). Independent observations of
changes in terrestrial water storage (TWSC), which were based
on the Global Land Data Assimilation System and satellite
observations from the Gravity Recovery and Climate Experiment
(35), confirmed a coincident depletion by up to 10 cm water
across the same area (Fig. 3B). On average, about 7.5 more d
with cloud-free observations occurred in 2012 compared with
2000 based on the MAIAC cloud mask, which is in agreement
with previous reports (4). Statistically significant (P < 0.05) net
changes in mean annual NDVI are shown in Fig. 3C. In particular,
vegetation greenness declined across the southeastern part
of the Amazon forest. In our analysis on trends in NDVI, we
were careful to exclude areas that underwent changes in land
cover (36). We examined vegetation decline by fitting a timeseries
model (37) to describe variations in NDVI for each 1-km
grid cell (Fig. S3). This approach allowed us to model changes in
NDVI continuously between 2000 and 2012, with a mean SE of
0.024 (SE < 0.015 for the tropical evergreen forest).
ผลลัพธ์อินเตอร์- และ Dynamics พืช Intraannual Fig. 1 และฟิก S1เปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลง interannual ในพืชความแตกต่างมาตรฐานดัชนี (NDVI) กับตัวแปรพหุดัชนี ENSO จากการแห่งชาติ และบรรยากาศจัดการ (32); พืชพรรณเกิดสีน้ำตาลและ greening กำหนดเป็นพื้นที่ทั้งหมดของ Amazonฝน (ในล้าน kilometers2) มีการเปลี่ยนแปลงรายปีสุทธิใน NDVI มากกว่า SD หมายถึงปี ผลของเราแสดงจดหมายปิดระหว่างดาวเทียมสังเกตการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบ NDVI และ ENSO (r2 = 0.35, P < 0.05) บวกแรงออกจากค่าเฉลี่ย ENSO ระยะยาวนำไปอย่างมีนัยสำคัญลดใน greenness ข้ามแม่น้ำอเมซอนอ่างในระหว่างเหตุการณ์ซันโตเอลนิโญ ในทำนองเดียวกัน ปีข้างต้นเฉลี่ยส่งผลให้เกิดฝนใน greening การเพิ่มระหว่าง La Niñaรอบ (ฟิก S1) รูปแบบของ ENSO ผลกระทบพื้นที่ขนาดใหญ่ของพืชระหว่างสุดขั้วทั้งสองของ ENSO, NDVI ลดลงทั่วมากกว่า 1.5 ล้าน km2 ซึ่งตรงกับ 30% ของการอ่างทั้งหมด ความสัมพันธ์ระหว่าง NDVI ENSO ไม่สามารถอธิบายความปนเปื้อนเมฆลดลงแห้งปีสิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวจะสามารถคาดว่าจะแสดงแนวโน้มตรงกันข้ามในการดัชนีพืชพรรณ (33) การตรวจสอบสังเกตมากกว่า เช่นการเปลี่ยนแปลงขอบเขตโดยรวมขนาดใหญ่ได้ยาก อย่างไรก็ตาม ความเชื่อมั่นบางอย่างในระยะไกลเหตุการณ์ข้อมูลได้ โดยการเปรียบเทียบค่า NDVI ด้วยวัดที่อยู่ฟิลด์ดัชนีพื้นที่ใบ (ฟิก S2) เราเน้นที่ความสัมพันธ์ระหว่าง NDVI ENSO สามารถไม่สามารถพบกับผลิตภัณฑ์แบบสะท้อนแสงผิว C5 MODIS(Fig. 1 และฟิก S1), ซึ่งได้รับในพื้นฐานของการแย้งค้นพบ (26) ขาดความแปรผัน interannual ในC5 จะยังคงวิเคราะห์ก่อนหน้า (7) บางส่วน การแนวโน้มทางเดียวที่พบใน C5 มักอธิบายความหมายMODIS Terra เทียบลดเวลาและความจริงที่ MODIS C5 ชุดข้อมูลมาตรฐานขึ้นโดยเฉพาะในเช้า Terra ข้อมูลเนื่องจาก cloudiness สูงในตอนบ่ายระหว่างอาชีพควา MAIAC ตาม MODISข้อมูลระดับ C6 1B (ปรับเทียบ และแก้ไข geometrically) ซึ่งเอาผลสำคัญของการปรับเทียบการสลายตัวของเซนเซอร์ปัจจุบันในชุดก่อนหน้านี้Intraannual การเปลี่ยนแปลงใน NDVI ขอเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในฝนเป็นประเมินจากไมโครเวฟวัดเป็นส่วนของเขตร้อนปริมาณน้ำฝนวัดภารกิจ (TRMM) ของนาซ่า Fig. 2A แสดงแล้งสร้างโลกสีเขียวได้รับจากการเปลี่ยนแปลงใน NDVI เฉลี่ยรายเดือนที่เริ่มต้นและสิ้นสุดฤดูแล้ง (เดือนเมษายนและตุลาคม) หมายถึงเดือนได้รับจากข้อมูลที่รวบรวมระหว่าง 2000 และ 2012 และถูกแยกออกสุดภัยแล้งปี 2005 และ 2010 (5, 6) สร้างโลกสีเขียวเขตร้อนส่งได้ที่เกี่ยวข้องกับป่าเพื่อประเมินฝนมาจาก TRMM (Fig. 2B), แนะนำ ที่ โดยเฉลี่ย photosyntheticกิจกรรมมีขึ้นระหว่างเดือนแห้งเกินเดือน wetter (22)อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P < 0.05) ความสัมพันธ์ระหว่าง δNDVIและแข็งแกร่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอเมซอนใต้ δprecipitationซึ่งการออกเสียงแตกแล้ง และ ฤดูฝน(34) คมชัดความคมชัด ความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงในฝนและติดสวันนาห์ grasslands เป็นบวกแนะนำการปรับปรุงกิจกรรม photosynthetic ในระหว่างฤดูฝนเปลี่ยนแปลงสุทธิที่สังเกตระหว่าง 2000 และ 2012 โดยรวม มีลดลงสุทธิฝนข้ามมากในภาคตะวันออก และส่วนของลุ่มน้ำอเมซอนและล้อมรอบแบบgrasslands ซึ่งปริมาณน้ำฝนลดลงถึง 25%ระหว่าง 2000 และ 2012 (Fig. 3A) ข้อสังเกตที่เป็นอิสระของเปลี่ยนแปลงในการจัดเก็บน้ำภาคพื้น (TWSC), ซึ่งถูกใช้ระบบผสมข้อมูลแผ่นดินโลกและดาวเทียมสังเกตจากกู้คืนแรงโน้มถ่วงและสภาพการทดลอง(35), ยืนยันจนหมดตรง โดย 10 ซม.น้ำในพื้นที่เดียวกัน (Fig. 3B) โดยเฉลี่ย ประมาณ 7.5 d มากขึ้นมีข้อสังเกตที่ปราศจากเมฆที่เกิดขึ้นใน 2012 เปรียบเทียบกับ2000 ตามรูปแบบของเมฆที่ MAIAC ซึ่งเป็นการตกลงก่อนหน้านี้รายงาน (4) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P < 0.05) สุทธิการเปลี่ยนแปลงในค่าเฉลี่ย NDVI ประจำปีจะแสดงใน Fig. 3C. โดยเฉพาะพืช greenness ปฏิเสธในส่วนป่าอเมซอน ในการวิเคราะห์ของเราในแนวโน้ม NDVI เราได้ระมัดระวังในการแยกพื้นที่ที่เปลี่ยนแปลงในแผ่นดินใบปะหน้า (36) เราตรวจสอบพืชลดลงโดยการ timeseriesแบบจำลอง (37) เพื่ออธิบายความแตกต่างใน NDVI ละ 1 กิโลเมตรตารางเซลล์ (ฟิก S3) วิธีการนี้เราสามารถเปลี่ยนแปลงรูปแบบNDVI อย่างต่อเนื่องระหว่าง 2000 และ 2012 กับ SE เฉลี่ยของ0.024 (SE < 0.015 ในป่าเขตร้อน)
การแปล กรุณารอสักครู่..
