Наблюдение фотосинтеза из космоса
Ученые НАСА нашли новый способ использовать спутники. Теперь космические аппараты проводят наблюдение за растениями на клеточном уровне.
Растения развиваются посредством фотосинтеза, процесс при котором солнечный свет превращается в энергию. Во время фотосинтеза, растения излучают так называемую флуоресценцию. Этот свет невозможно увидеть невооруженным глазом, но спутник способен его засечь. Ученые НАСА нашли способ создать из данных спутника общую картину этого неуловимого процесса.
Здоровые растения используют энергию из солнечного света для фотосинтеза. Часть этого света превращается в слабое свечение, которое нельзя увидеть, но можно засечь спутником. Иными словами, большое количество флуоресценции говорит об активном фотосинтезе и здоровье растения, тогда как низкий уровень или отсутствие данного вещества означает, что растение поражено или погибает.
Данные исследования могут, к примеру, помочь фермерам обнаружить проблемы с урожаем на ранних стадиях.
Сбор данных сложен из-за смешивания волн флуоресценции с волнами солнечного света, которые отражаются поверхностью Земли и облаками, и поглощения солнечного света газами в атмосфере.
Чтобы засечь флуоресценцию, ученые учли тот факт, что каждая из этих волн имеет свой спектральный «почерк». Сравнив их все, возможно извлечь нужные сведения.
Подобные исследования были проведены с данными японского спутника Greenhouse Gases Observing Satellite (GOSAT). Исследователи изучили необычное темное пятно из инфракрасных лучей солнечного спектра. На заднем плане было заметно небольшое свечение, которое дало возможность различить слабую флуоресцентную волну.
Данные исследования также открывают доступ к изучению флюоресценции, основанному на измерениях, полученных с будущих наблюдений атмосферы или флуоресцентных данных. Подобные наблюдения могут быть проведены с Orbiting Carbon Observatory-2 (ОСО), спутник НАСА, предназначенного для измерений углекислого газа, который запустят не ранее июля 2014 года и спутник Европейского космического агентства Fluorescence Explorer, который, возможно, запустят в 2015 году.
01 Августа 2013
