Спутниковые карты высокого разрешения для наблюдения за жизненным циклом растений из космоса создали ученые НАСА.

Известно, что в процессе фотосинтеза растения излучают флуоресцентное свечение. Это свечение не видно вооруженным глазом, однако оно может быть зафиксировано спутниками, которые находятся в сотнях километрах от Земли. Благодаря спутникам, ученые НАСА научились измерять флуоресцентное свечение растений, что позволит создавать более точные прогнозы о жизненном цикле растений.

Замечено, что яркое флуоресцентное излучение указывает на активный фотосинтез и хорошее состояние растения, в то время как низкое или нулевое излучение может означать, что растение болеет или увядает. Таким образом, создание спутниковой карты флуоресцентного излучения дает ученым представление о здоровье растений в разных частях планеты и возможность делать боле точные прогнозы.

Новые спутниковые карты, сделанные учеными Центра космических полетов им. Годдарда (США), обладают лучшим характеристиками, в сравнении с первыми картами, созданными в 2011 году – в 16 раз выше пространственное разрешение и в 3 раза выше временное разрешение. Кроме того, на этот раз ученые впервые смогли наблюдать динамику флуоресцентного свечения в течение месяца. В будущем это позволит проводить динамические наблюдения в течение всего вегетативного цикла. Более точные карты крайне важны как для фермеров, которые хотели бы видеть первые признаки заболевания растений, так и для экологов, которые отслеживают углеродный цикл в конкретном регионе и на планете в целом.

Создание точных карт флуоресцентного свечения стало возможным благодаря разработке нового способа идентификации слабого флуоресцентного сигнала с помощью оборудования для глобального измерения озона (GOME-2), установленного на европейском метеорологическом спутнике Metop-A. Ученые отмечают, что, как правило, измерение флуоресцентного свечения осложняется из-за смешивания его с солнечным светом, отраженным от поверхности Земли и облаков. Но каждый из излучаемых сигналов имеет свои уникальные спектральные «подписи», и потому есть возможность отличить флуоресцентное излучение от солнечного света, отраженного от поверхности. Кстати, в первых картах флуоресцентного излучения 2011 года, которые основывались на данных спектрометра японского спутника GOSAT, было сложно отличить свечение растений от атмосферного свечения.

Дело в том, что предыдущие наблюдения с помощью спутника GOSAT полагались на усреднение данных по области 200 квадратных километров ежемесячно. Теперь с помощью спутника GOME-2 ученые получают данные по области в 50 квадратных километров примерно каждые 10 дней.

С помощью новых методов измерения ученые могут анализировать плодородность земель в разных регионах планеты, а также отмечать районы с высоким содержанием углекислого газа, основываясь на активности фотосинтеза, информирует CNews.ru. Также исследование открывает возможность для дальнейших исследований флуоресцентного излучения растений. Такие исследования могут проводиться с помощью второй Орбитальной углеродной лаборатории НАСА (NASA’s  Orbiting  Carbon Observatory-2), запуск которой планируется на лето 2014 года.