Спутник NASA OCO-2 выявляет почти невидимое флуоресцентное свечение наземной растительности

Спутниковые приборы предоставили исследователям из NASA и других научных учреждений неожиданный глобальный обзор из космоса почти невидимого флуоресцентного свечения, которое проливает новый свет на продуктивность наземной растительности. Это свечение, известное как солнечно-индуцированная флуоресценция хлорофилла, является «подписью» фотосинтеза. Ранее глобальный обзор такого свечения был возможен только над океаном с помощью инструментов MODIS на спутниках Terra и Aqua.

Обнаружение этого сигнала в данных японского спутника GOSAT (2009 г.), основной задачей которого был мониторинг CO₂ и CH₄, открыло новые возможности для изучения растительности в глобальном масштабе. Особенно важны ожидаемые данные с аппарата OCO-2, запуск которого намечен на июль 2014 года. Его инструмент будет делать почти в 100 раз больше измерений углекислого газа и флуоресценции, чем GOSAT, что позволит наблюдать крупномасштабные изменения в фотосинтезе.

Измерение этого слабого «свечения» из космоса позволяет оценивать скорость фотосинтеза на огромных территориях. Этот процесс критически важен, так как управляет поглощением углерода из атмосферы и производством сельскохозяйственной продукции. Около половины CO₂ от сжигания ископаемого топлива поглощается биосферой и океанами, смягчая эффект наших выбросов. Однако ключевой вопрос — насколько долго это будет продолжаться, особенно в условиях изменения климата и учащающихся засух.

«Данные по флуоресценции могут оказаться уникальным и очень дополнительным набором данных миссии OCO-2», — сказал Дэвид Шимел, ведущий научный сотрудник программы исследований углерода и экосистем в Лаборатории реактивного движения NASA. В отличие от традиционного индекса «зелености», который реагирует на стресс у растений с задержкой, флуоресценция показывает изменения в фотосинтезе немедленно. Это особенно важно для мониторинга таких ключевых для углеродного цикла регионов, как тропические леса Амазонии, где во время засух фотосинтез замедляется. Улучшенные данные помогут уточнить климатические модели и понять количественную связь между климатом и фотосинтезом.