Как «светящиеся» растения могут помочь ученым прогнозировать внезапные засухи

Необычный всплеск продуктивности растений может предвещать серьезную потерю почвенной влаги, и спутники NASA отслеживают эти сигналы.

Исследователи из Лаборатории реактивного движения NASA обнаружили, что спутниковые измерения слабого свечения растений — солнечно-индуцированной флуоресценции (SIF) — позволяют выявить признаки внезапной засухи за 6–12 недель до ее начала. Анализ данных со спутников OCO-2 и SMAP за 2015–2020 годы показал, что в преддверии засухи растения, стимулируемые теплой и сухой погодой, усиливают фотосинтез и «свечение», но при этом истощают запасы влаги в почве, что делает экосистему уязвимой к последующей экстремальной жаре.

Это открытие крайне важно для прогнозирования и смягчения последствий «вспышечных» засух, которые развиваются стремительно, в течение недель, нанося огромный ущерб сельскому хозяйству. Засуха 2012 года в США, например, привела к потерям более $30 млрд. Заблаговременное предупреждение за месяцы позволит фермерам оптимизировать орошение и выбор культур.

«Растительная флуоресценция показывает себя как надежный индикатор раннего предупреждения о внезапной засухе с достаточным запасом времени для принятия мер», — отметил Николас Паразу, ведущий автор исследования, опубликованного в Geophysical Research Letters. Ученые также обнаружили, что аномально высокое поглощение углекислого газа растениями перед засухой компенсирует последующее снижение поглощения из-за стресса, что улучшит модели углеродного цикла.