رهگیری فتوسنتز گیاهان از فضا

تماشای عمل فتوسنتز گیاهان از فضا طرحی بلندپروازانه به نظر می‌رسد، اما استفاده از داده‌های ماهواره «رصدخانه مداری کربن 2» (OCO-2) ناسا، دانشمندان را قادر به انجام این عمل می‌کند.

کد خبر: ۱۱۹۳۳۲۹

تاریخ: ۲۷ ارديبهشت ۱۳۹۴ - ۰۹:۰۰

به گزارش خبرگزاری دانا، داده‌های این ماهواره، به محققان امکان تحلیل حاصلخیزی گیاهان از فراز زمین را می‌دهد و تصویری واضح‌تر از چرخه کربن جهانی ارائه خواهد داد. شیوه جدید همچنین بهترین روش زراعت منطقه‌ای را تعیین کرده و حتی اولین نشانه‌های خشکسالی را شکار می‌کند.

زمانی که گیاهان سالم و زنده هستند، عمل فتوسنتز را انجام می‌دهند و نور خورشید و دی‌اکسیدکربن را برای تولید غذای خود جذب می‌کنند؛ آن‌ها همچنین اکسیژن را به عنوان محصول فرعی تولید می‌کنند.

با این حال، فتوسنتز عملی بیش از زنده‌ نگه‌داشتن گیاهان است و در سطح جهانی، این فرآیند، بخشی از انتشارات دی‌اکسیدکربن موجود در جو را جذب می‌کند؛ این بدین معناست که گیاهان نقش مهمی را در کاهش تغییرات آب و هوایی ایفا می‌کنند. دی‌اکسیدکربن یک گاز گلخانه‌ای است که گرمای خورشید را بر روی زمین به دام می‌اندازد.

برای انجام عمل فتوسنتز، کلروفیل موجود در برگ گیاهان، بخش اعظم نور خورشید را جذب می‌کند و قسمت زیادی از این نور برای تولید غذای گیاه به کار می‌رود یا این که در شکل گرما از دست می‌رود. با این حال، کسر کوچکی از نور جذب‌شده به عنوان نور نزدیک به مادون‌قرمز دوباره توسط گیاه منتشر می‌شود.

انسان‌ها با چشم غیرمسلح قادر به دیدن بخش نزدیک به مادون‌قرمز طیف نوری نیستند؛ این نور دوباره‌ساطع‌شده، موجب درخشش گیاهان در تصاویر ماهواره‌ای می‌شود و این ویژگی فلورسانس اغواشده خورشیدی (SIF) نامیده می‌شود.

چون این نور تنها زمانی تولید می‌شود که کلروفیل موجود در گیاهان، نور خورشید را برای انجام عمل فتوسنتز جذب کرده باشد، SIF می‌تواند به عنوان شیوه‌ای برای تعیین فعالیت فتوسنتزی و حاصلخیزی گیاهان به کار رود.

دانشمندان موسسه فناوری کالیفرنیا، آزمایشگاه پیشرانش جت و مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا دریافته‌اند می‌توانند با استفاده از طیف‌سنج‌های موجود بر روی ماهواره‌های GOSAT ژاپن و OCO-2 ناسا میزان فلورسانس اغواشده خورشیدی را اندازه‌گیری کنند.

درآینده، در اختیارداشتن تصویری واضح از حاصلخیزی جهانی گیاهان می‌تواند بر تصمیمات کشاورزان، تجار و سیاست‌گذاران اثر بگذارد.