Published April 8, 2021 | Version v1
Publication Open

Wetlands Cool Land Surface Temperature in Tropical Regions but Warm in Boreal Regions

Creators

  • 1. Peking University

Description

Wetlands play a critical role in global hydrological and biogeochemical cycles. Regulating the regional climate is one of the most important ecosystem services of natural wetlands. However, the impact of wetlands on local temperature on the global scale and the attribution is still unclear. This study utilizes the satellite-based products (land surface temperature (LST), albedo, and evapotranspiration (ET)) to evaluate the difference in LST between wetlands and their adjacent landcover types and the possible drivers. Here we show that on average for the whole year, wetlands have a cooling effect in tropical regions, but have a warming effect in boreal regions. The impacts of wetlands on LST show great seasonality in the boreal regions; i.e., the wetlands have a warming effect in winter but a cooling effect in summer. The difference in albedo and ET between wetlands and the other landcover types only interprets 30% of temporal variation of the difference in LST. Due to the large water storage in wetlands, the ground heat flux (G) may interpret the rest of the impact, absorbing energy in summer and releasing energy in winter in wetlands, which has often been neglected in previous studies. Our results indicate that it is critical to comprehensively consider the effects of wetland restoration in different regions to realize potential climatic benefits in the future.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تلعب الأراضي الرطبة دورًا حاسمًا في الدورات الهيدرولوجية والبيولوجية الكيميائية العالمية. يعد تنظيم المناخ الإقليمي أحد أهم خدمات النظام الإيكولوجي للأراضي الرطبة الطبيعية. ومع ذلك، لا يزال تأثير الأراضي الرطبة على درجة الحرارة المحلية على النطاق العالمي والإسناد غير واضح. تستخدم هذه الدراسة المنتجات القائمة على الأقمار الصناعية (درجة حرارة سطح الأرض (LST)، البياض، والتبخر (ET)) لتقييم الفرق في LST بين الأراضي الرطبة وأنواع الغطاء الأرضي المجاورة لها والدوافع المحتملة. نظهر هنا أنه في المتوسط طوال العام، يكون للأراضي الرطبة تأثير تبريد في المناطق المدارية، ولكن لها تأثير احترار في المناطق الشمالية. تظهر تأثيرات الأراضي الرطبة على LST موسمية كبيرة في المناطق الشمالية ؛ أي أن الأراضي الرطبة لها تأثير الاحترار في الشتاء ولكن تأثير التبريد في الصيف. لا يفسر الاختلاف في البياض والمخلوقات الفضائية بين الأراضي الرطبة وأنواع الغطاء الأرضي الأخرى سوى 30 ٪ من الاختلاف الزمني للاختلاف في LST. نظرًا لتخزين المياه الكبير في الأراضي الرطبة، قد يفسر تدفق الحرارة الأرضية (G) بقية التأثير، ويمتص الطاقة في الصيف ويطلق الطاقة في الشتاء في الأراضي الرطبة، والتي غالبًا ما تم إهمالها في الدراسات السابقة. تشير نتائجنا إلى أنه من الأهمية بمكان النظر بشكل شامل في آثار استعادة الأراضي الرطبة في مناطق مختلفة لتحقيق الفوائد المناخية المحتملة في المستقبل.

Translated Description (French)

Les zones humides jouent un rôle essentiel dans les cycles hydrologiques et biogéochimiques mondiaux. La régulation du climat régional est l'un des services écosystémiques les plus importants des zones humides naturelles. Cependant, l'impact des zones humides sur la température locale à l'échelle mondiale et l'attribution n'est toujours pas clair. Cette étude utilise les produits basés sur les satellites (température de surface terrestre (LST), albédo et évapotranspiration (ET)) pour évaluer la différence de LST entre les zones humides et leurs types de couverture terrestre adjacents et les facteurs possibles. Ici, nous montrons qu'en moyenne pour toute l'année, les zones humides ont un effet de refroidissement dans les régions tropicales, mais ont un effet de réchauffement dans les régions boréales. Les impacts des zones humides sur le LST montrent une grande saisonnalité dans les régions boréales ; c'est-à-dire que les zones humides ont un effet de réchauffement en hiver mais un effet de refroidissement en été. La différence d'albédo et d'ET entre les zones humides et les autres types de couverture terrestre n'interprète que 30% de la variation temporelle de la différence de LST. En raison du stockage important de l'eau dans les zones humides, le flux de chaleur du sol (G) peut interpréter le reste de l'impact, absorbant l'énergie en été et libérant de l'énergie en hiver dans les zones humides, ce qui a souvent été négligé dans les études précédentes. Nos résultats indiquent qu'il est essentiel de considérer globalement les effets de la restauration des zones humides dans différentes régions pour réaliser les avantages climatiques potentiels à l'avenir.

Translated Description (Spanish)

Los humedales desempeñan un papel fundamental en los ciclos hidrológicos y biogeoquímicos globales. La regulación del clima regional es uno de los servicios ecosistémicos más importantes de los humedales naturales. Sin embargo, el impacto de los humedales en la temperatura local a escala global y la atribución aún no están claros. Este estudio utiliza los productos basados en satélites (temperatura de la superficie terrestre (LST), albedo y evapotranspiración (ET)) para evaluar la diferencia en LST entre los humedales y sus tipos de cobertura terrestre adyacentes y los posibles impulsores. Aquí mostramos que, en promedio, durante todo el año, los humedales tienen un efecto de enfriamiento en las regiones tropicales, pero un efecto de calentamiento en las regiones boreales. Los impactos de los humedales en el LST muestran una gran estacionalidad en las regiones boreales; es decir, los humedales tienen un efecto de calentamiento en invierno pero un efecto de enfriamiento en verano. La diferencia en albedo y ET entre los humedales y los otros tipos de cobertura terrestre solo interpreta el 30% de la variación temporal de la diferencia en LST. Debido al gran almacenamiento de agua en los humedales, el flujo de calor del suelo (G) puede interpretar el resto del impacto, absorbiendo energía en verano y liberando energía en invierno en los humedales, lo que a menudo se ha descuidado en estudios anteriores. Nuestros resultados indican que es fundamental considerar exhaustivamente los efectos de la restauración de humedales en diferentes regiones para obtener posibles beneficios climáticos en el futuro.

Files

pdf.pdf

Files (7.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:85f0d7ec730e414db496fe8cc3d78974
7.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
درجة حرارة سطح الأراضي الرطبة الباردة في المناطق الاستوائية ولكنها دافئة في المناطق الشمالية
Translated title (French)
Température de surface des terres humides froides dans les régions tropicales mais chaude dans les régions boréales
Translated title (Spanish)
Los humedales enfrían la temperatura de la superficie terrestre en las regiones tropicales, pero calientan en las regiones boreales

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3153952547
DOI
10.3390/rs13081439

Is supplement to
https://openalex.org/W4362717831 (Other)
https://openalex.org/W4210837292 (Other)
https://openalex.org/W3150357507 (Other)
https://openalex.org/W3108531252 (Other)
https://openalex.org/W2393923041 (Other)
https://openalex.org/W2102874016 (Other)
https://openalex.org/W2072428125 (Other)
https://openalex.org/W2009984628 (Other)
https://openalex.org/W1954662984 (Other)
https://openalex.org/W1539163669 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1531301625
  • https://openalex.org/W1998515817
  • https://openalex.org/W2006650352
  • https://openalex.org/W2011195592
  • https://openalex.org/W2016044589
  • https://openalex.org/W2029422432
  • https://openalex.org/W2042692910
  • https://openalex.org/W2065268102
  • https://openalex.org/W2067576789
  • https://openalex.org/W2085175893
  • https://openalex.org/W2089208284
  • https://openalex.org/W2104301422
  • https://openalex.org/W2136674707
  • https://openalex.org/W2139056631
  • https://openalex.org/W2153458270
  • https://openalex.org/W2169278316
  • https://openalex.org/W2170113204
  • https://openalex.org/W2179669825
  • https://openalex.org/W2413666720
  • https://openalex.org/W2588537403
  • https://openalex.org/W2588632233
  • https://openalex.org/W2756075139
  • https://openalex.org/W2802028056
  • https://openalex.org/W2808388353
  • https://openalex.org/W2888622695
  • https://openalex.org/W2906848991
  • https://openalex.org/W2918433902
  • https://openalex.org/W2921410213
  • https://openalex.org/W2946072074
  • https://openalex.org/W2948021197
  • https://openalex.org/W2962678603
  • https://openalex.org/W2986960077
  • https://openalex.org/W2990176925
  • https://openalex.org/W3012636042
  • https://openalex.org/W3014125413
  • https://openalex.org/W3111343463