11月15日，我院陈雅婷副教授(第一作者)、刘奥博博士后(通讯作者)、陈庆锋教授和王成新教授，与中山大学程晓教授合作，在国际著名学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）上发表了题为Tracking lake drainage events and drained lake basin vegetation dynamics across the Arctic (跟踪整个北极地区的湖泊排水事件和排水湖盆植被动态)的研究论文。
气候变化已成为影响人类生活的全球性问题。近年来，北极地区的显著变暖导致了多年冻土的大规模解冻，影响脆弱的北极生态环境，并引发湖泊排水等生态问题，给土著居民和野生动物的福祉保障带来挑战。
陈雅婷副教授等聚焦北极生态环境遥感领域，采用卫星遥感技术对过去35年间在北极多年冻土区发生的3.5万余起湖泊排水事件进行了监测，发布了包含高精度时空信息的北极排水湖泊数据集，并对排水后的湖盆植被动态进行了量化分析，揭示了影响湖泊排水和湖盆植被生长的关键环境因子。
北极湖泊 （大英百科全书）
为了深入发掘北极干涸趋势背后的湖泊排水事件，研究利用多源卫星遥感数据产品与先进的时间序列分割和变化检测算法，生成了当前分布范围最广、时间跨度最长且精度最高的湖泊排水事件数据集，为理解北极湖泊变化背后的驱动因素提供了基础数据支持。
“与以往的研究不同，我们采用的是基于湖泊对象而不是基于影像像元的分析方法，这让我们得以从整个北极多年冻土区的约583万个湖泊中，识别出35337起湖泊排水事件，并实现湖泊尺度的排水概率分析以及排水年份的精确检测，从而呈现不同尺寸、不同地貌类型和不同起源的北极湖泊在排水概率方面的差异。”刘奥博说。
遥感监测环北极多年冻土区湖泊排水事件（论文图）
在湖泊排水后，北极植被开始在排水湖盆中定植，使地貌从裸露的湖盆沉积物逐步转变为苔原。由于排水湖盆比周边区域要更加湿润且泥土中富含营养元素，植被在排水湖盆中快速生长，迅速达到周边植被的绿度水平，并且可能会向着更高产群落的方向演替。
“我们最早在2021年发表于Global Change Biology的案例研究中就发现了这一现象，发表后引起了学界广泛的兴趣，但考虑到植被动态的时空异质性，一直无法给出具有普适性的结论来。”陈雅婷介绍说，“这次在对整个北极多年冻土区湖泊排水事件监测的基础上，我们发现，排水湖盆植被比周边更绿是一个普遍现象”。
遥感监测排水湖盆植被动态（论文图）
该研究拓展了学界对北极湖泊动态和北极变绿现象的理解，对预测未来的北极湖泊变化具有重要意义，并为制定有针对性的北极生态环境保护策略提供科学基础。
研究得到了国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金、教育部人文社会科学重点研究基地重大项目和山东省自然科学基金等项目的支持。
相关论文信息：
Chen Y, Liu A, Moore J C. Mitigation of Arctic permafrost carbon loss through stratospheric aerosol geoengineering[J]. Nature Communications, 2020, 11(1): 2430.
Chen Y, Liu A, Cheng X. Vegetation grows more luxuriantly in Arctic permafrost drained lake basins[J]. Global Change Biology, 2021, 27(22): 5865-5876.
Liu A, Cheng X, Chen Z. Performance evaluation of GEDI and ICESat-2 laser altimeter data for terrain and canopy height retrievals[J]. Remote Sensing of Environment, 2021, 264: 112571.
Liu A, Moore J C, Cheng X, Chen Y. Solar geoengineering and carbon removal significantly lower economic climate damages[J]. One Earth, 2023, 6(10): 1375-1387.
Chen Y, Liu A, Cheng X. Detection of thermokarst lake drainage events in the northern Alaska permafrost region[J]. Science of the Total Environment, 2022, 807: 150828.
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Chen Y, Liu A, Cheng X. Landsat-based monitoring of landscape dynamics in Arctic permafrost region[J]. Journal of Remote Sensing, 2022.
