Первая в своем роде карта флуоресценции предлагает новый взгляд на наземные растения мира

Ученые из Центра космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте, штат Мэриленд, создали новаторские глобальные карты флуоресценции наземных растений — слабого красноватого свечения, которое листья испускают как побочный продукт фотосинтеза. В то время как ранее исследователи картировали флуоресценцию фитопланктона в океане, новые карты впервые сосредоточены на наземной растительности и охватывают весь земной шар.

Хлорофилльная флуоресценция дает более прямое представление о внутренней работе фотосинтетического аппарата растений из космоса. «С помощью хлорофилльной флуоресценции мы сможем сразу определить, находятся ли растения в условиях экологического стресса — до того, как станут видны внешние признаки побурения или пожелтения листьев», — сказала Элизабет Миддлтон, биолог из NASA Goddard.

Новые карты, основанные на данных 2009 года со спектрометра на японском спутнике GOSAT, демонстрируют резкие контрасты в флуоресценции растений между сезонами. Например, в Северном полушарии производство флуоресценции достигло пика в июле, а в Южном — в декабре. Карты подтверждают, что измерение флуоресценции из космоса осуществимо.

В будущем измерения флуоресценции могут дополнить существующие показатели «зелености», помогая фермерам реагировать на экстремальные погодные условия или облегчая обнаружение и реагирование на голод. Флуоресценция также может привести к прорыву в понимании цикла углерода в экосистемах. «Что интересно, так это то, что мы доказали саму концепцию. Конкретные приложения появятся позже», — отметила Джоанна Джойнер, руководитель группы.

Для создания карты ученые проанализировали темный участок в инфракрасной части солнечного спектра (около 770 нм) в пределах линии Фраунгофера, где мало фонового света, что позволило различить слабый флуоресцентный сигнал. Результаты поддерживают разработку будущих миссий, таких как FLEX Европейского космического агентства, и предполагают, что предстоящая миссия NASA OCO-2 также сможет проводить полезные глобальные измерения флуоресценции.