undefined

Revealing fine-scale variability in boreal forest temperatures using a mechanistic microclimate model

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Kolstela, Joonas; Aakala, Tuomas; Maclean, Ilya; Niittynen, Pekka; Kemppinen, Julia; Luoto, Miska; Rissanen, Tuuli; Tyystjärvi, Vilna; Gregow, Hilppa; Vapalahti, Olli; Aalto, Juha

Tiivistelmä

Fine-scale temperatures are important drivers of ecosystem functions and biodiversity in boreal forests. However, accounting for large thermal variability has been difficult due to the coarse spatiotemporal resolution of climate data that is commonly applied in studies of biodiversity and forest health. Here, we use a mechanistic microclimate model and geospatial environmental and weather data to reveal microclimate temperature variability in a broad macroclimatic gradient in boreal forest environments. We modelled hourly near-surface temperatures (0.15 m above ground) in May-August 2020 over three focus areas located in hemiboreal, southern boreal and northern boreal forest zone in Finland at a spatial resolution of 10 m x 10 m. A comparison against data from 150 microclimate stations showed reasonable agreement (root mean square error [RMSE] 2.9 °C) between the measured and modelled temperatures. RMSE for the three focus areas ranged 2.2 –3.2 °C, and the difference was found to be generally smaller under dense canopies compared to open areas. The modelling revealed substantial thermal variability over the landscapes; for example, seasonal near-surface temperature ranges varied 26.5 °C – 42.9 °C, with the variation being smallest in the hemiboreal landscape with multiple large waterbodies, and largest in southern boreal landscape with large wetland areas. These results demonstrate the great potential of mechanistic microclimate modelling to increase our understanding of the thermal characteristics of various boreal forest environments. Ultimately, high-resolution spatiotemporal microclimate data will permit better understanding of e.g., boreal species distribution under climate and land use change and fine-scale variability in disturbances, including insect pests and forest fires.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Helsingin yliopisto

Kolstela Joonas

Aalto Juha

Kemppinen Julia

Luoto Miska

Vapalahti Olli

Niittynen Pekka

Aakala Tuomas

Rissanen Tuuli

Tyystjärvi Vilna

Oulun yliopisto

Kemppinen Julia Orcid -palvelun logo

Itä-Suomen yliopisto

Aakala Tuomas Harri Tapani

Jyväskylän yliopisto

Niittynen Pekka

Ilmatieteen laitos

Tyystjärvi Vilna Orcid -palvelun logo

Kolstela Joonas Orcid -palvelun logo

Aalto Juha Orcid -palvelun logo

Gregow Hilppa Orcid -palvelun logo

Helsingin seudun yliopistollisen keskussairaalan erityisvastuualue

Kolstela Joonas

Aalto Juha

Kemppinen Julia

Luoto Miska

Vapalahti Olli

Niittynen Pekka

Aakala Tuomas

Rissanen Tuuli

Tyystjärvi Vilna

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

350

Artikkelinumero

109995

Julkaisu­foorumi

50682

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Rinnakkaistallenteen lisenssi

CC BY

Muut tiedot

Tieteenalat

Yhteiskuntamaantiede, talousmaantiede; Geotieteet; Ympäristötiede; Ekologia, evoluutiobiologia; Kasvibiologia, mikrobiologia, virologia; Metsätiede

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Alankomaat

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.agrformet.2024.109995

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä