Ученые при помощи собранных спутниками данных составили первую карту
флуоресценции земных растений. Источником флуоресцентного излучения
является хлорофилл - пигмент, "ответственный" за фотосинтез, поэтому,
изучая карту, исследователи могут делать выводы о здоровье и активности
растений. Подробное описание карты представлено в статье исследователей в журнале Biogeosciences, а коротко работа описана в пресс-релизе Космического центра Годдарда при NASA.
Флуоресцентное излучение возникает после того, как на молекулу,
обладающую определенными свойствами, попадает квант света и переводит ее
в возбужденное состояние. Чтобы вернуться в основное состояние,
молекула также испускает квант света, однако он всегда несет чуть меньше
энергии, чем исходный квант света - разница уходит на перевод молекулы в
возбужденное состояние.
Авторы новой работы анализировали данные, собранные спутником
Европейского космического агентства (ESA) GOSAT, приборы которого могут
"видеть" Землю на длине волны 770 нанометров - в этом диапазоне
располагается флуоресценция хлорофилла, и, кроме того, в нем минимален
уровень шума, и ученые могут засечь даже очень слабый сигнал.
Предварительный анализ созданной учеными карты позволил выявить четкие
сезонные отличия в активности растений в зависимости от полушария - в
северном полушарии максимальная интенсивность флуоресценции наблюдалась в
июле, а в южном - в декабре. Эта картина соответствует тому, что
ожидали увидеть ученые, так как интенсивность флуоресценции напрямую
связана с количеством хлорофилла и, соответственно, зеленых листьев на
деревьях.
Ранее ученые уже получали карты растительности планетарного масштаба,
однако большинство из них использовали не флуоресценцию, а отраженный от
зеленых частей растений свет. Новая карта отличается большей
чувствительностью, так как анализируя флуоресценцию ученые могут раньше
заметить изменения в активности и здоровье растений - изменения цвета
листьев или травы, которые могут быть уловлены спутниками, занимают
довольно много времени.
|