Наблюдая, как дышит планета

Ученые разработали принципиально новый метод мониторинга состояния земной растительности из космоса. В исследовании, опубликованном в Geophysical Research Letters, специалисты из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL), а также Германии и Японии сообщают, как измерения из космоса открывают новое окно в понимание углеродного цикла планеты.

Ключевая часть глобального углеродного цикла — поглощение CO₂ растениями в процессе фотосинтеза. Японский спутник GOSAT, запущенный в 2009 году, способен улавливать слабое флуоресцентное свечение (хлорофилльную флуоресценцию), которое испускают растения во время фотосинтеза. Команда под руководством ученого из JPL Кристиана Франкенберга впервые продемонстрировала возможность глобального картографирования этого сигнала из космоса, что позволяет напрямую оценивать активность и продуктивность растительности.

Этот метод является более прямым и оперативным индикатором фотосинтеза по сравнению с традиционными оценками по «зелености» растительного покрова. Как поясняет соавтор работы Джошуа Фишер из JPL, флуоресценция не зависит от допущений, связанных с видимой зеленью, и мгновенно реагирует на стресс, такой как засуха, тогда как изменения в зелености могут запаздывать на дни или недели. Команда создала глобальную карту активности растений, на которой видны зоны высокой продуктивности (тропические леса, восток США, Азия) и сезонные изменения.

Полученные данные впервые были точно скорректированы с учетом инструментальных погрешностей и сопоставлены с модельными оценками валовой первичной продуктивности в глобальном масштабе. Эта работа закладывает основу для будущих миссий, таких как предстоящая обсерватория NASA OCO-2, которая будет собирать значительно больше данных. Вместе эти спутники обеспечат беспрецедентную информацию о здоровье растений и уровнях CO₂, что критически важно для понимания углеродного цикла и прогнозирования изменения климата.