Explorando la variación espaciotemporal del almacenamiento de carbono en la isla de Hainan y sus factores impulsores: Perspectivas de los modelos InVEST, FLUS y el aprendizaje automático

• Catboost y SHAP se utilizaron para evaluar las fuerzas impulsoras detrás de los patrones espaciales de almacenamiento de carbono. • La elevación y el NDVI son factores naturales clave en los patrones espaciales de almacenamiento de carbono. • La futura expansión de tierras de construcción en la isla de Hainan llevará a una continua disminución del almacenamiento de carbono. • Equilibrar la protección ecológica y el desarrollo económico es una prioridad clave para el futuro. Los cambios en el uso/cobertura del suelo (LUCCs) influyen significativamente en el ciclo del carbono. Sin embargo, como un área de conservación importante en China, el impacto de los LUCCs en el almacenamiento de carbono (CS) en la isla de Hainan no ha sido estudiado sistemáticamente. Este estudio integra los modelos InVEST y FLUS para analizar los cambios históricos y futuros en el CS, y utiliza algoritmos de aprendizaje automático para explorar las fuerzas impulsoras detrás de la heterogeneidad espacial del CS. Los principales resultados son los siguientes: (1) La distribución del CS en la isla de Hainan muestra un patrón espacial de niveles más altos en las áreas montañosas centrales y niveles más bajos a lo largo de la costa. Desde 1990 hasta 2020, el CS disminuyó en 2.28 × 10 6 t, principalmente en regiones costeras. (2) Factores naturales, como la elevación y el índice de vegetación de diferencia normalizada, juegan un papel decisivo en la heterogeneidad espacial del CS, mientras que factores antropogénicos, como la densidad de población y el producto interno bruto, también tienen un impacto significativo en el CS. (3) Según las predicciones para tres escenarios (desarrollo natural, desarrollo rápido y protección ecológica), se espera que el CS disminuya en 3.11 × 10 6 t y 4.06 × 10 6 t en los escenarios de desarrollo natural y desarrollo rápido, respectivamente, para 2050. Sin embargo, bajo el escenario de protección ecológica, la disminución del CS se controla efectivamente, con una reducción de solo 0.27 × 10 6 t. Este estudio combina los modelos InVEST, FLUS y CatBoost para un análisis profundo de las variaciones espaciotemporales en el CS y los mecanismos impulsores subyacentes. “Ofrece un nuevo marco para la gestión del carbono en islas tropicales y otras regiones similares. Basado en estos hallazgos, recomendamos fortalecer la protección ecológica en la isla de Hainan, limitar la expansión descontrolada de áreas urbanas y encontrar un equilibrio entre el desarrollo económico y la conservación ecológica para apoyar el logro de los objetivos de neutralidad de carbono.