Medición de Sanidad Vegetal de la luz fluorescente



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Los científicos que estudian las plantas y los árboles desde el espacio siempre han confiado en las medidas obtenidas por satélite de la " greenness", es decir, las observaciones de la cantidad de luz solar reflejada por la vegetación. El cual aumenta con el verdor de crecimiento estacional y disminuye con sequías, heladas, estaciones u otros eventos que causan su muerte y cambio de color.

Ahora los científicos han probado un nuevo método para el control de la salud de la vegetación mediante la medición de las emisiones que el ojo humano no puede detectar. Los investigadores de la NASA Goddard Space Flight Center han producido los primeros mapas globales de la fluorescencia de la tierra vegetal, un resplandor rojizo que emiten las hojas como un subproducto de la fotosíntesis. Los investigadores habían trazado previamente como eran las emisiones del fitoplancton oceánico.

Los mapas de arriba a la izquierda representan el Índice de Vegetación Mejorado (EVI) de julio y diciembre de 2009, una medida de verdor sobre la base de datos del Espectrómetro de Imágenes de Resolución Moderada (MODIS) en el Aqua satélite. Los científicos también confían en el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (no mostrado) para observar la vegetación.

Los mapas de la derecha muestra la nueva medición de la fluorescencia de la clorofila en los mismos meses, sobre la base de datos de un espectrómetro de gases de efecto invernadero del satélite japones de observación (GOSAT). Los nuevos mapas son importantes como una "prueba de concepto" que la fluorescencia se puede medir desde el espacio.

Cuando la luz del sol golpea la hoja, las estructuras con forma redonda llamadas cloroplastos absorben la mayor parte de la luz y la convierten en hidratos de carbono mediante la fotosíntesis. Los Cloroplastos vuelven a emitir un dos por ciento de la luz entrante, en longitudes de onda más rojas. Que es la luz que el nuevo método detecta.

Mientras EVI y NDVI están bien establecidos y con mediciones fiables, no puede haber un desfase entre lo que sucede en el terreno y lo que los satélites pueden detectar. Puede tomar días, incluso semanas, antes de que los cambios en verde sean evidentes. El método de fluorescencia de la clorofila ofrece una visión más directa en la maquinaria fotosintética de las plantas y podría constituir una oportunidad para detectar el estrés antes.

"Con la fluorescencia de la clorofila, que debe ser capaz de decir de inmediato si las plantas están bajo estrés ambiental, antes de los signos externos de oscurecimiento o coloración amarillenta se hagan visibles", dijo Elizabeth Middleton, un biólogo de la NASA que ayudó a crear los mapas.

En el futuro, el equipo de Goddard espera que las medidas de fluorescencia se complementan EVI y NDVI, ayudando a los agricultores y trabajadores de ayuda humanitaria para responder antes a eventos climáticos extremos y los posibles fallos de los cultivos que luego generan el hambre. La fluorescencia también podría conducir a avances en la comprensión científica de cómo funcionan los ciclos del carbono para los ecosistemas.

Referencias

Joiner, J., A. Yoshida, Vasilkov P., Y. Yoshida, LA Corp, y EM Middleton (2011) Las primeras observaciones de la fluorescencia de la clorofila global y de temporada terrestre desde el espacio. Biogeosciences, 8, 637-651.

NASA (2011, 06 de junio) En primer lugar-de-su-tipo Mapa de fluorescencia ofrece una nueva visión de las plantas terrestres en el mundo Consultado el 20 de junio 2011.

Tierra de la NASA imagen del Observatorio creado por Robert Simmon, utilizando los datos del Espectrómetro de Imágenes de Resolución Moderada (MODIS) y los gases de efecto invernadero satélite de observación (GOSAT). Leyenda de Adán y Voiland Carlowicz Mike.

Instrumento:

Aqua - MODIS