Рослини перетворюють енергію сонячного світла в хімічну енергію в процесі, званому фотосинтез. Ця енергія передається потім людям і тваринам, які їдять рослини, і, таким чином, фотосинтез є основним джерелом енергії для всього живого на Землі.

Але фотосинтетична активність у різних регіонах змінюється із-за взаємодії людини з навколишнім середовищем, в тому числі в результаті зміни клімату, що робить масштабні дослідження фотосинтетичної активності дуже перспективним напрямком. Нове дослідження фахівців університету Карнегі на чолі з Джо Беррі показує принципово новий підхід для вимірювання активності фотосинтезу, що відбувається по всій планеті. Результати дослідження опубліковані на цьому тижні в Працях Національної академії наук " (Proceedings of the National Academy of Sciences – PNAS).

Їх робота заснована на прориві в можливості використання супутникових технологій для вимірювання світла, що випромінюється на листя рослин в якості побічного продукту фотосинтезу. Цей світ називається флуоресценцією і він відбувається, коли сонячне світло збуджує пігменти chloropyll. Метод пропонує пряме вимірювання активності процесу, що відбувається зі супутників. Колишні підходи до виявлення активності фотосинтезу у великих масштабах були менш прямими і не були основним інструментом для оцінки продуктивності фотосинтезу в планетарному масштабі.Точність цих моделей було важко оцінити.

"Цей новий метод використовує супутникові знімки флуоресценції в процесі фотосинтезу. Це змінює все. Це вперше дає нам безпосереднє спостереження фотосинтезу у великих масштабах", – сказав Беррі.

У звіті наводяться спостереження флуоресценції на великих площах сільськогосподарських культур на Середньому Заході США . Дані показують, що попередні моделі на основі оцінки фотосинтезу є занадто низькими.

Більш того, ці дослідження дають новий і покращений інструмент для порівняльної оцінки продуктивності житниць світу, таких як Індо-Гангськой рівнини і Східного Китаю. Взаємозв'язок між флуоресценцією, виміряної в кукурудзяному поясі також надає можливість для дослідників оцінити в близькому до реального часу обсяги виробництва в інших несільськогосподарських районах світу, в тому числі на теренах необроблюваних лісів і луках.

Ця робота була підтримана Програмою Еммі Нетер (проект GlobFluo) німецького дослідницького фонду, науковою програмою вивчення вуглецевого циклу НАСА, а також програмою вивчення вологості грунту НАСА. Інститут Карнегі по науці (carnegiescience.edu ) є приватною, некомерційною організацією зі штаб-квартирою у Вашингтоні, округ Колумбія, з шістьма науково-дослідними підрозділами по всій території США. З моменту свого заснування в 1902 році, Інститут Карнегі відразу ж став новаторської силою у фундаментальних наукових дослідженнях. Вчені інституту Карнегі є лідерами у вивченні біології рослин, біології розвитку, астрономії, матеріалознавства, глобальної екології Землі і планетології.