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麻省理工学院新闻

揭示生物群落如何应对气候变化

Black-and-white photo of Leila Mirzagholi standing at a whiteboard, writing equations.

在Leila Mirzagholi来到麻省理工学院土木与环境工程系(CEE)开始她的博士后工作之前,她大部分时间都在学术界建立宇宙学模型,以检测宇宙中引力波的特性。

但作为中东欧助理教授塞萨尔·特雷尔实验室的成员,米尔扎戈利利用她的物理学和数学背景来提高我们对影响气候变化下碳土地生态系统可以储存多少碳的不同因素的理解。

“对我来说,始终重要的是思考如何解决问题,将所有部分放在一起,从头开始构建一些东西,”Mirzagholi说,并补充说这是她有可能转换领域的原因之一 – 以及她今天成为气候科学家的动力。

Mirzagholi在伊朗长大,她从小就知道自己想成为一名科学家。小时候,她对物理学着迷,大部分空闲时间都在当地举办科学活动的文化中心度过。“我记得在那个中心有一个天文台,举办观察之旅,它把我吸引到科学领域,”米尔兹戈利说。 她还记得小时候看科幻电影《接触》的时候,这部电影介绍了一个女科学家角色,她发现了外星生命的证据,并建造了一艘宇宙飞船进行第一次接触:“在那部电影之后,我下定决心追求天体物理学。

在父母的鼓励下,她在攻读物理学之前发展了强大的数学背景,她获得了德黑兰大学的数学学士学位。然后,她在乌得勒支大学完成了为期一年的数学大师班,然后在慕尼黑马克斯普朗克天体物理研究所完成了理论物理学博士学位。在那里,Mirzgholi的论文侧重于开发宇宙学模型,重点是现象学方面,如引力波在宇宙微波背景上的传播。

在攻读博士学位的中途,Mirzgholi对建立模型来解释早期宇宙的动力学感到气馁,因为几乎没有新数据。“它开始变得个人化,变成了一个游戏:’这是我的模特还是你的模特?’”她解释道。她变得沮丧,不知道她建造的模型何时会被测试。

正是在这个时候,米尔兹戈利开始阅读更多关于气候变化和气候科学的主题。“我真的被问题和问题的性质所激励,特别是使全球陆地生态更加量化,”她说。她还喜欢为我们大家都面临的全球问题做出贡献的想法。她开始思考,“也许我可以尽自己的一份力量,我可以从事有益于社会和地球的研究。

她在获得博士学位后进行了转变,并开始在苏黎世联邦理工学院的克劳瑟实验室担任博士后,致力于了解环境变化对全球植被活动的影响。在ETH工作一段时间后,她的同事与Terrer Lab合作开展项目,她搬到了马萨诸塞州的剑桥,加入了实验室和CEE。

她的最新文章发表在 《科学》杂志上,由ETH的研究人员共同撰写,展示了全球变暖如何影响秋叶衰老的时间。“重要的是要了解生长季节的长度,以及森林或其他生物群落有多少能力从大气中吸收碳。利用遥感数据,她能够了解在气候变暖的情况下生长季节何时结束。“我们区分了两个日期 – 当秋天开始并且叶子开始变黄时,与当叶子变成50%黄色时 – 代表叶片衰老的进展,”她说。

在气温上升的背景下,变暖的时间起着至关重要的作用。如果温度变暖发生在夏至之前,它会触发树木更快地开始其季节性周期,导致光合作用减少,在更早的秋天结束。另一方面,如果变暖发生在夏至之后,它会延迟变色过程,使秋天持续更长时间。“对于冬至前变暖的每一摄氏度,叶片衰老的开始就会提前1.9天,而冬至后变暖的每一摄氏度都会将衰老过程延迟2.6天,”她解释说。了解秋叶衰老的时间对于在模拟全球碳循环时预测碳储存能力至关重要。

她在梗犬实验室研究的另一个问题是发现森林砍伐如何改变我们当地的气候。温度降温或变暖的程度如何,水文循环如何因森林砍伐而变化?调查这些问题将深入了解我们可以在多大程度上依赖自然解决方案来吸收碳来帮助缓解气候变化。“从数量上讲,我们希望对各种天然解决方案的碳吸收量进行统计,而不是其他解决方案,”她说。

在博士后任命还剩一年半的时候,Mirzagholi已经开始考虑她的下一步职业。她喜欢申请工业或国家实验室的气候科学家工作,以及终身教职的想法。无论她追求的是学术界还是工业界,米尔扎戈利都致力于继续开展基础气候科学研究。她在物理学、数学和气候科学方面的多学科背景赋予了她多方面的视角,她将其应用于每一个研究问题。

“回想起来,我很感激我小时候在文化中心度过的所有教育经历,我的物理学背景,ETH克劳瑟实验室同事的支持,他们促进了我从物理学到生态学的过渡,现在在麻省理工学院与特勒教授一起工作,因为它塑造了我的职业道路和我今天的研究人员。

文章旨在传播有益信息,英文版原文来自https://news.mit.edu/2023/how-biomes-respond-climate-change-leila-mirzagholi-0905