В мире, все чаще сотрясаемом капризами климата, где засухи становятся все более разрушительными, ученые ищут новые способы прогнозирования этих стихийных бедствий. И, похоже, ключ к решению проблемы был найден не где-нибудь, а в самом сердце растений – в их таинственном “свечении”, невидимом для человеческого глаза, но различимом из космоса.
Речь идет о солнечной флуоресценции (SIF) – явлении, при котором растения испускают слабый свет во время фотосинтеза. Недавно ученые из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) обнаружили, что SIF может служить ранним индикатором засухи, позволяя предсказывать ее за несколько недель до того, как она станет заметна на земле.
Это открытие стало возможным благодаря данным, собранным спутником НАСА Orbiting Carbon Observatory-2 – Орбитальная углеродная обсерватория – (OCO-2), который отслеживает концентрацию углекислого газа в атмосфере Земли. Анализируя многолетние наблюдения OCO-2, ученые заметили, что перед началом сильных засух интенсивность SIF резко возрастает. Это связано с тем, что в условиях надвигающегося дефицита влаги растения активизируют фотосинтез, стараясь запастись энергией.
Для подтверждения своей гипотезы исследователи сопоставили данные по SIF с информацией о влажности почвы, полученной с другого спутника НАСА – Soil Moisture Active Passive – Влажность почвы Активная Пассивная – (SMAP). Результаты превзошли все ожидания: корреляция оказалась настолько сильной, что позволила с высокой точностью прогнозировать наступление засухи за 2-3 месяца.
Это открытие имеет огромный потенциал для сельского хозяйства, позволяя фермерам заранее принимать меры по смягчению последствий засухи: корректировать графики полива, выбирать засухоустойчивые сорта растений, перераспределять посевные площади. Своевременное предупреждение о засухе поможет спасти урожай, избежать потерь скота и снизить экономический ущерб от этого стихийного бедствия.
Кроме того, исследование SIF может дать ценную информацию о глобальном углеродном цикле. Растения играют ключевую роль в регулировании климата, поглощая углекислый газ из атмосферы. Понимание того, как растения реагируют на засуху, поможет ученым создавать более точные модели изменения климата и разрабатывать эффективные стратегии по борьбе с глобальным потеплением.
Однако, несмотря на многообещающие результаты, ученые подчеркивают, что исследование SIF все еще находится на ранней стадии. Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы лучше понять взаимосвязь между SIF и метеорологическими факторами, влияющими на развитие засухи.
В будущем ученые планируют создать сеть спутников, способных отслеживать SIF с более высоким разрешением и частотой. Это позволит получать информацию о засухе в режиме реального времени и оперативно оповещать фермеров и другие заинтересованные стороны.
Открытие SIF – яркий пример того, как космические технологии могут быть использованы для решения земных проблем. Это еще раз напоминает нам о важности научных исследований и о том, что ответы на самые сложные вопросы могут быть найдены в самых неожиданных местах – например, в слабом “свечении” растений, различимом только из космоса.
Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.
Читайте также: В самой древней пустыне Земли обитают феи, тысячелетние растения и… софт рок?
