Global maps of soil temperature.

Lembrechts, J.J.; van den Hoogen, J.; Aalto, J.; Ashcroft, M.B.; De Frenne, P.; Kemppinen, J.; Kopecký, M.; Luoto, M.; Maclean, IMD; Crowther, T.W.; Bailey, J.J.; Haesen, S.; Klinges, D.H.; Niittynen, P.; Scheffers, B.R.; Van Meerbeek, K.; Aartsma, P.; Abdalaze, O.; Abedi, M.; Aerts, R.; Ahmadian, N.; Ahrends, A.; Alatalo, J.M.; Alexander, J.M.; Allonsius, C.N.; Altman, J.; Ammann, C.; Andres, C.; Andrews, C.; Ardö, J.; Arriga, N.; Arzac, A.; Aschero, V.; Assis, R.L.; Assmann, J.J.; Bader, M.Y.; Bahalkeh, K.; Barančok, P.; Barrio, I.C.; Barros, A.; Barthel, M.; Basham, E.W.; Bauters, M.; Bazzichetto, M.; Marchesini, L.B.; Bell, M.C.; Benavides, J.C.; Benito Alonso, J.L.; Berauer, B.J.; Bjerke, J.W.; Björk, R.G.; Björkman, M.P.; Björnsdóttir, K.; Blonder, B.; Boeckx, P.; Boike, J.; Bokhorst, S.; Brum, BNS; Brůna, J.; Buchmann, N.; Buysse, P.; Camargo, J.L.; Campoe, O.C.; Candan, O.; Canessa, R.; Cannone, N.; Carbognani, M.; Carnicer, J.; Casanova-Katny, A.; Cesarz, S.; Chojnicki, B.; Choler, P.; Chown, S.L.; Cifuentes, E.F.; Čiliak, M.; Contador, T.; Convey, P.; Cooper, E.J.; Cremonese, E.; Curasi, S.R.; Curtis, R.; Cutini, M.; Dahlberg, C.J.; Daskalova, G.N.; de Pablo, M.A.; Della Chiesa, S.; Dengler, J.; Deronde, B.; Descombes, P.; Di Cecco, V.; Di Musciano, M.; Dick, J.; Dimarco, R.D.; Dolezal, J.; Dorrepaal, E.; Dušek, J.; Eisenhauer, N.; Eklundh, L.; Erickson, T.E.; Erschbamer, B.; Eugster, W.; Ewers, R.M.; Exton, D.A.; Fanin, N.; Fazlioglu, F.; Feigenwinter, I.; Fenu, G.; Ferlian, O.; Fernández Calzado, M.R.; Fernández-Pascual, E.; Finckh, M.; Higgens, R.F.; Forte, TGW; Freeman, E.C.; Frei, E.R.; Fuentes-Lillo, E.; García, R.A.; García, M.B.; Géron, C.; Gharun, M.; Ghosn, D.; Gigauri, K.; Gobin, A.; Goded, I.; Goeckede, M.; Gottschall, F.; Goulding, K.; Govaert, S.; Graae, B.J.; Greenwood, S.; Greiser, C.; Grelle, A.; Guénard, B.; Guglielmin, M.; Guillemot, J.; Haase, P.; Haider, S.; Halbritter, A.H.; Hamid, M.; Hammerle, A.; Hampe, A.; Haugum, S.V.; Hederová, L.; Heinesch, B.; Helfter, C.; Hepenstrick, D.; Herberich, M.; Herbst, M.; Hermanutz, L.; Hik, D.S.; Hoffrén, R.; Homeier, J.; Hörtnagl, L.; Høye, T.T.; Hrbacek, F.; Hylander, K.; Iwata, H.; Jackowicz-Korczynski, M.A.; Jactel, H.; Järveoja, J.; Jastrzębowski, S.; Jentsch, A.; Jiménez, J.J.; Jónsdóttir, I.S.; Jucker, T.; Jump, A.S.; Juszczak, R.; Kanka, R.; Kašpar, V.; Kazakis, G.; Kelly, J.; Khuroo, A.A.; Klemedtsson, L.; Klisz, M.; Kljun, N.; Knohl, A.; Kobler, J.; Kollár, J.; Kotowska, M.M.; Kovács, B.; Kreyling, J.; Lamprecht, A.; Lang, S.I.; Larson, C.; Larson, K.; Laska, K.; le Maire, G.; Leihy, R.I.; Lens, L.; Liljebladh, B.; Lohila, A.; Lorite, J.; Loubet, B.; Lynn, J.; Macek, M.; Mackenzie, R.; Magliulo, E.; Maier, R.; Malfasi, F.; Máliš, F.; Man, M.; Manca, G.; Manco, A.; Manise, T.; Manolaki, P.; Marciniak, F.; Matula, R.; Mazzolari, A.C.; Medinets, S.; Medinets, V.; Meeussen, C.; Merinero, S.; Mesquita, RCG; Meusburger, K.; Meysman, FJR; Michaletz, S.T.; Milbau, A.; Moiseev, D.; Moiseev, P.; Mondoni, A.; Monfries, R.; Montagnani, L.; Moriana-Armendariz, M.; Morra di Cella, U.; Mörsdorf, M.; Mosedale, J.R.; Muffler, L.; Muñoz-Rojas, M.; Myers, J.A.; Myers-Smith, I.H.; Nagy, L.; Nardino, M.; Naujokaitis-Lewis, I.; Newling, E.; Nicklas, L.; Niedrist, G.; Niessner, A.; Nilsson, M.B.; Normand, S.; Nosetto, M.D.; Nouvellon, Y.; Nuñez, M.A.; Ogaya, R.; Ogée, J.; Okello, J.; Olejnik, J.; Olesen, J.E.; Opedal, Ø.H.; Orsenigo, S.; Palaj, A.; Pampuch, T.; Panov, A.V.; Pärtel, M.; Pastor, A.; Pauchard, A.; Pauli, H.; Pavelka, M.; Pearse, W.D.; Peichl, M.; Pellissier, L.; Penczykowski, R.M.; Penuelas, J.; Petit Bon, M.; Petraglia, A.; Phartyal, S.S.; Phoenix, G.K.; Pio, C.; Pitacco, A.; Pitteloud, C.; Plichta, R.; Porro, F.; Portillo-Estrada, M.; Poulenard, J.; Poyatos, R.; Prokushkin, A.S.; Puchalka, R.; Pușcaș, M.; Radujković, D.; Randall, K.; Ratier Backes, A.; Remmele, S.; Remmers, W.; Renault, D.; Risch, A.C.; Rixen, C.; Robinson, S.A.; Robroek, BJM; Rocha, A.V.; Rossi, C.; Rossi, G.; Roupsard, O.; Rubtsov, A.V.; Saccone, P.; Sagot, C.; Sallo Bravo, J.; Santos, C.C.; Sarneel, J.M.; Scharnweber, T.; Schmeddes, J.; Schmidt, M.; Scholten, T.; Schuchardt, M.; Schwartz, N.; Scott, T.; Seeber, J.; Segalin de Andrade, A.C.; Seipel, T.; Semenchuk, P.; Senior, R.A.; Serra-Diaz, J.M.; Sewerniak, P.; Shekhar, A.; Sidenko, N.V.; Siebicke, L.; Siegwart Collier, L.; Simpson, E.; Siqueira, D.P.; Sitková, Z.; Six, J.; Smiljanic, M.; Smith, S.W.; Smith-Tripp, S.; Somers, B.; Sørensen, M.V.; Souza, JJLL; Souza, B.I.; Souza Dias, A.; Spasojevic, M.J.; Speed, JDM; Spicher, F.; Stanisci, A.; Steinbauer, K.; Steinbrecher, R.; Steinwandter, M.; Stemkovski, M.; Stephan, J.G.; Stiegler, C.; Stoll, S.; Svátek, M.; Svoboda, M.; Tagesson, T.; Tanentzap, A.J.; Tanneberger, F.; Theurillat, J.P.; Thomas, HJD; Thomas, A.D.; Tielbörger, K.; Tomaselli, M.; Treier, U.A.; Trouillier, M.; Turtureanu, P.D.; Tutton, R.; Tyystjärvi, V.A.; Ueyama, M.; Ujházy, K.; Ujházyová, M.; Uogintas, D.; Urban, A.V.; Urban, J.; Urbaniak, M.; Ursu, T.M.; Vaccari, F.P.; Van de Vondel, S.; van den Brink, L.; Van Geel, M.; Vandvik, V.; Vangansbeke, P.; Varlagin, A.; Veen, G.F.; Veenendaal, E.; Venn, S.E.; Verbeeck, H.; Verbrugggen, E.; Verheijen, FGA; Villar, L.; Vitale, L.; Vittoz, P.; Vives-Ingla, M.; von Oppen, J.; Walz, J.; Wang, R.; Wang, Y.; Way, R.G.; Wedegärtner, REM; Weigel, R.; Wild, J.; Wilkinson, M.; Wilmking, M.; Wingate, L.; Winkler, M.; Wipf, S.; Wohlfahrt, G.; Xenakis, G.; Yang, Y.; Yu, Z.; Yu, K.; Zellweger, F.; Zhang, J.; Zhang, Z.; Zhao, P.; Ziemblińska, K.; Zimmermann, R.; Zong, S.; Zyryanov, V.I.; Nijs, I.; Lenoir, J.

doi:10.1111/gcb.16060

Global maps of soil temperature.

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Serval ID

serval:BIB_38E93A02220B

Type

Article: article from journal or magazin.

Collection

Publications

Institution

UNIL/CHUV

Title

Global maps of soil temperature.

Journal

Global Change Biology

Author(s)

Lembrechts J.J., van den Hoogen J., Aalto J., Ashcroft M.B., De Frenne P., Kemppinen J., Kopecký M., Luoto M., Maclean IMD, Crowther T.W., Bailey J.J., Haesen S., Klinges D.H., Niittynen P., Scheffers B.R., Van Meerbeek K., Aartsma P., Abdalaze O., Abedi M., Aerts R., Ahmadian N., Ahrends A., Alatalo J.M., Alexander J.M., Allonsius C.N., Altman J., Ammann C., Andres C., Andrews C., Ardö J., Arriga N., Arzac A., Aschero V., Assis R.L., Assmann J.J., Bader M.Y., Bahalkeh K., Barančok P., Barrio I.C., Barros A., Barthel M., Basham E.W., Bauters M., Bazzichetto M., Marchesini L.B., Bell M.C., Benavides J.C., Benito Alonso J.L., Berauer B.J., Bjerke J.W., Björk R.G., Björkman M.P., Björnsdóttir K., Blonder B., Boeckx P., Boike J., Bokhorst S., Brum BNS, Brůna J., Buchmann N., Buysse P., Camargo J.L., Campoe O.C., Candan O., Canessa R., Cannone N., Carbognani M., Carnicer J., Casanova-Katny A., Cesarz S., Chojnicki B., Choler P., Chown S.L., Cifuentes E.F., Čiliak M., Contador T., Convey P., Cooper E.J., Cremonese E., Curasi S.R., Curtis R., Cutini M., Dahlberg C.J., Daskalova G.N., de Pablo M.A., Della Chiesa S., Dengler J., Deronde B., Descombes P., Di Cecco V., Di Musciano M., Dick J., Dimarco R.D., Dolezal J., Dorrepaal E., Dušek J., Eisenhauer N., Eklundh L., Erickson T.E., Erschbamer B., Eugster W., Ewers R.M., Exton D.A., Fanin N., Fazlioglu F., Feigenwinter I., Fenu G., Ferlian O., Fernández Calzado M.R., Fernández-Pascual E., Finckh M., Higgens R.F., Forte TGW, Freeman E.C., Frei E.R., Fuentes-Lillo E., García R.A., García M.B., Géron C., Gharun M., Ghosn D., Gigauri K., Gobin A., Goded I., Goeckede M., Gottschall F., Goulding K., Govaert S., Graae B.J., Greenwood S., Greiser C., Grelle A., Guénard B., Guglielmin M., Guillemot J., Haase P., Haider S., Halbritter A.H., Hamid M., Hammerle A., Hampe A., Haugum S.V., Hederová L., Heinesch B., Helfter C., Hepenstrick D., Herberich M., Herbst M., Hermanutz L., Hik D.S., Hoffrén R., Homeier J., Hörtnagl L., Høye T.T., Hrbacek F., Hylander K., Iwata H., Jackowicz-Korczynski M.A., Jactel H., Järveoja J., Jastrzębowski S., Jentsch A., Jiménez J.J., Jónsdóttir I.S., Jucker T., Jump A.S., Juszczak R., Kanka R., Kašpar V., Kazakis G., Kelly J., Khuroo A.A., Klemedtsson L., Klisz M., Kljun N., Knohl A., Kobler J., Kollár J., Kotowska M.M., Kovács B., Kreyling J., Lamprecht A., Lang S.I., Larson C., Larson K., Laska K., le Maire G., Leihy R.I., Lens L., Liljebladh B., Lohila A., Lorite J., Loubet B., Lynn J., Macek M., Mackenzie R., Magliulo E., Maier R., Malfasi F., Máliš F., Man M., Manca G., Manco A., Manise T., Manolaki P., Marciniak F., Matula R., Mazzolari A.C., Medinets S., Medinets V., Meeussen C., Merinero S., Mesquita RCG, Meusburger K., Meysman FJR, Michaletz S.T., Milbau A., Moiseev D., Moiseev P., Mondoni A., Monfries R., Montagnani L., Moriana-Armendariz M., Morra di Cella U., Mörsdorf M., Mosedale J.R., Muffler L., Muñoz-Rojas M., Myers J.A., Myers-Smith I.H., Nagy L., Nardino M., Naujokaitis-Lewis I., Newling E., Nicklas L., Niedrist G., Niessner A., Nilsson M.B., Normand S., Nosetto M.D., Nouvellon Y., Nuñez M.A., Ogaya R., Ogée J., Okello J., Olejnik J., Olesen J.E., Opedal Ø.H., Orsenigo S., Palaj A., Pampuch T., Panov A.V., Pärtel M., Pastor A., Pauchard A., Pauli H., Pavelka M., Pearse W.D., Peichl M., Pellissier L., Penczykowski R.M., Penuelas J., Petit Bon M., Petraglia A., Phartyal S.S., Phoenix G.K., Pio C., Pitacco A., Pitteloud C., Plichta R., Porro F., Portillo-Estrada M., Poulenard J., Poyatos R., Prokushkin A.S., Puchalka R., Pușcaș M., Radujković D., Randall K., Ratier Backes A., Remmele S., Remmers W., Renault D., Risch A.C., Rixen C., Robinson S.A., Robroek BJM, Rocha A.V., Rossi C., Rossi G., Roupsard O., Rubtsov A.V., Saccone P., Sagot C., Sallo Bravo J., Santos C.C., Sarneel J.M., Scharnweber T., Schmeddes J., Schmidt M., Scholten T., Schuchardt M., Schwartz N., Scott T., Seeber J., Segalin de Andrade A.C., Seipel T., Semenchuk P., Senior R.A., Serra-Diaz J.M., Sewerniak P., Shekhar A., Sidenko N.V., Siebicke L., Siegwart Collier L., Simpson E., Siqueira D.P., Sitková Z., Six J., Smiljanic M., Smith S.W., Smith-Tripp S., Somers B., Sørensen M.V., Souza JJLL, Souza B.I., Souza Dias A., Spasojevic M.J., Speed JDM, Spicher F., Stanisci A., Steinbauer K., Steinbrecher R., Steinwandter M., Stemkovski M., Stephan J.G., Stiegler C., Stoll S., Svátek M., Svoboda M., Tagesson T., Tanentzap A.J., Tanneberger F., Theurillat J.P., Thomas HJD, Thomas A.D., Tielbörger K., Tomaselli M., Treier U.A., Trouillier M., Turtureanu P.D., Tutton R., Tyystjärvi V.A., Ueyama M., Ujházy K., Ujházyová M., Uogintas D., Urban A.V., Urban J., Urbaniak M., Ursu T.M., Vaccari F.P., Van de Vondel S., van den Brink L., Van Geel M., Vandvik V., Vangansbeke P., Varlagin A., Veen G.F., Veenendaal E., Venn S.E., Verbeeck H., Verbrugggen E., Verheijen FGA, Villar L., Vitale L., Vittoz P., Vives-Ingla M., von Oppen J., Walz J., Wang R., Wang Y., Way R.G., Wedegärtner REM, Weigel R., Wild J., Wilkinson M., Wilmking M., Wingate L., Winkler M., Wipf S., Wohlfahrt G., Xenakis G., Yang Y., Yu Z., Yu K., Zellweger F., Zhang J., Zhang Z., Zhao P., Ziemblińska K., Zimmermann R., Zong S., Zyryanov V.I., Nijs I., Lenoir J.

ISSN

1365-2486 (Electronic)

ISSN-L

1354-1013

Publication state

Published

Issued date

05/2022

Peer-reviewed

Oui

Volume

Number

Pages

3110-3144

Language

english

Notes

Publication types: Journal Article
Publication Status: ppublish

Abstract

Research in global change ecology relies heavily on global climatic grids derived from estimates of air temperature in open areas at around 2 m above the ground. These climatic grids do not reflect conditions below vegetation canopies and near the ground surface, where critical ecosystem functions occur and most terrestrial species reside. Here, we provide global maps of soil temperature and bioclimatic variables at a 1-km <sup>2</sup> resolution for 0-5 and 5-15 cm soil depth. These maps were created by calculating the difference (i.e. offset) between in situ soil temperature measurements, based on time series from over 1200 1-km <sup>2</sup> pixels (summarized from 8519 unique temperature sensors) across all the world's major terrestrial biomes, and coarse-grained air temperature estimates from ERA5-Land (an atmospheric reanalysis by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts). We show that mean annual soil temperature differs markedly from the corresponding gridded air temperature, by up to 10°C (mean = 3.0 ± 2.1°C), with substantial variation across biomes and seasons. Over the year, soils in cold and/or dry biomes are substantially warmer (+3.6 ± 2.3°C) than gridded air temperature, whereas soils in warm and humid environments are on average slightly cooler (-0.7 ± 2.3°C). The observed substantial and biome-specific offsets emphasize that the projected impacts of climate and climate change on near-surface biodiversity and ecosystem functioning are inaccurately assessed when air rather than soil temperature is used, especially in cold environments. The global soil-related bioclimatic variables provided here are an important step forward for any application in ecology and related disciplines. Nevertheless, we highlight the need to fill remaining geographic gaps by collecting more in situ measurements of microclimate conditions to further enhance the spatiotemporal resolution of global soil temperature products for ecological applications.

Keywords

Climate Change, Ecosystem, Microclimate, Soil, Temperature, bioclimatic variables, global maps, microclimate, near-surface temperatures, soil temperature, soil-dwelling organisms, temperature offset, weather stations

URN

urn:nbn:ch:serval-BIB_38E93A02220B9

OAI-PMH

oai:serval.unil.ch:BIB_38E93A02220B

DOI

10.1111/gcb.16060

Pubmed

34967074

Web of science

000753944300001

Create date

08/04/2022 14:45