Исследователи продемонстрировали, что флюоресценция хлорофилла, не сильный жар, произведенный страницами растения как побочный продукт фотосинтеза, есть сильным полномочием для фотосинтетической деятельности в навесе лиственного леса. Тот жар возможно обнаружен, вращаясь около спутников и мог употребляться, дабы осуществлять контроль глобальную фотосинтетическую деятельность в реальном времени.«Мы показываем, что флюоресценция хорошо соединена с фотосинтезом, захватив и ежедневные и сезонные колебания», сообщил Си Янг, постдокторский исследователь в Брауне и ведущем авторе изучения. «Это – первый раз, в то время, когда любой связал флюоресценцию с фотосинтезом по долгосрочному масштабу в лиственном лесу и утвердил орбитальные измерения флюоресценции с наземными измерениями».
Результаты изданы в издании Geophysical Research Letters. Ян проводил работу как аспиранта в Морской Брауном Биологической Лаборатории (MBL), программа специализации, трудящаяся со экспертом в области наук о Земле Брауна Джеком Мастардом и MBL, связывает ученого Джиэнву (Джима) Тана.Ловля фотонов на восстановлении
В то время, когда фабрики фотосинтезируют, молекулы хлорофилла в страницах поглощают фотоны от солнечного света. Завод тогда преобразовывает энергию из тех фотонов в другие углеводы и сахар, применяя углекислый газ, поглощенный от воздуха как углеродный источник. Но не все фотоны, поглощенные хлорофиллом, для фотосинтеза. Примерно 1 процент из них повторно испускается так же более низкие энергетические фотоны, что формирует не сильный жар, известный как флюоресценция.
Жар не видим невооруженным глазом, но пара лет назад ученые из НАСА и японского Космического Агентства по Изучению нашли, что спектрометры на борту спутников климата имели возможность найти флюоресценцию, прибывающую из пахотных угодий и лесных навесов. Это указало на возможность имеющего размеры фотосинтеза в глобальном масштабе.
На данный момент золотой стандарт для измерения фотосинтеза включает конкретно измерение обмена газом углекислого газа между воздухом и заводами конкретно около них. Техника, названная ковариацией вихря, надеется на установленные башней датчики, каковые смогут лишь осуществлять контроль область нескольких квадратных километров.
Кроме того с сотнями башен во всем мире, ковариация вихря может все еще лишь обеспечить путаницу данных. Это – часть обстоятельства, ученые обратились к орбитальным инструментам, чтобы получить более широкое представление о фотосинтезе.
Ученые лишь начинают измерять степень, до которой орбитальные измерения флюоресценции коррелируют к наземным измерениям фотосинтеза. Пара изучений продемонстрировали флюоресценцию, дабы быть хорошим полномочием по пахотному угодью, но не было никаких изучений, наблюдающих на сообщение с лесным навесом за долгий период. Это последнее изучение заполняет тот промежуток.
Для изучения исследователи применяли Лес Гарварда в Массачусетсе. В течение целого лета они сравнили измерения фотосинтеза из башни ковариации вихря леса с данными о флюоресценции, забранными с установленным башней спектрометром выше леса.
Чтения от наземного спектрометра были тогда если сравнивать с чтениями от орбитального инструмента на борту спутника Космического агентства ЕС GOME-2.Изучение продемонстрировало, что измерения флюоресценции и от наземного спектрометра и от спутника хорошо коррелировались к фотосинтезу, как измерено ковариацией вихря, захватывая и колебания и ежедневные колебания, каковые случились в течение лета.«Результаты оказывают помощь установить эмпирическую связь между фотосинтезом и флюоресценцией и оказать помощь утвердить спутниковый продукт с наземными наблюдениями», сообщил Янг.
То, что флюоресценция, думается, захватывает ежедневные колебания фотосинтеза, дает ему преимущество перед вторыми способами дистанционного зондирования. Один текущий способ применяет индекс зелености как полномочие для производства завода. Но может быть время от времени отставать на большом растоянии сзади напряжения завода, Янг сообщил, так, флюоресценция могла быть намного лучшим методом получить данные в настоящем времени.«Измерение флюоресценции есть самой тёплой темой в дистанционном зондировании сейчас.
Это преобразовывает, как мы измеряем фотосинтез на местном к глобальным весам», сообщил Джек Мастард, учитель почвы, экологических и человека и планетарных наук в Университете в Брауне для Общества и Окружающей среды. «Эта работа фундаментальна в соединении подписи фотосинтеза от страницы до орбиты».