Onderzoekers van de Universiteit van Sydney en NASA hebben een revolutionaire nieuwe techniek ontwikkeld om fotosynthese van planten in beeld te brengen met behulp van op satellieten gebaseerde teledetectie, met mogelijke toepassingen in de monitoring van klimaatverandering.

De opname van koolstofdioxide door bladeren en de omzetting ervan in suikers door fotosynthese, bruto primaire productie (GPP) genoemd, is de fundamentele basis van het leven op aarde en de kwantificering ervan is van vitaal belang voor onderzoek naar de dynamiek van de terrestrische koolstofcyclus.

Deze nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , maakt gebruik van satellietgebaseerde monitoring om door zonne-energie geïnduceerde chlorofylfluorescentie te meten - een bijproduct van fotosynthese in bladeren. Cruciaal, de studie laat ook zien hoe deze fluorescentiemetingen correleren met GPP-waarnemingen op de grond vanaf verschillende locaties, vegetatiegebieden, en over verschillende termijnen. Dit waargenomen verband tussen fluorescentie en de opname van koolstofdioxide door planten opent vele mogelijke toepassingen van deze techniek, zoals voor klimaatverandering en monitoring van ecosystemen, behoud van de biodiversiteit, en landbeheer.

Dr. Bradley Evans, co-auteur van de studie en hoofddocent aan de School of Life and Environmental Sciences, heeft samengewerkt met David Schimel van NASA en zijn team om een ​​directere manier te ontwikkelen om plantengroei te meten met behulp van de Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO2) -satelliet.

Dr. Evans merkte op:"De OCO2-satelliet creëerde zo'n geweldige kans, en vooral toen we een significant verband ontdekten tussen de fluorescentie van planten en de satellietbeelden.

"We zijn erg enthousiast over onze resultaten, en hoe ze een stap dichter zijn bij een kwantitatieve schatting van de fotonen van licht die het resultaat zijn van fotosynthese.

"We hopen ook dat onze resultaten anderen zullen helpen om koolstofstromen beter te kwantificeren, zodat we meer kunnen begrijpen over het klimaat en het ecosysteem van de aarde."

Het onderzoek van Dr. Evans werd mogelijk gemaakt door de Sydney Informatics Hub (SIH), de kernonderzoeksfaciliteit van de University of Sydney die zich toelegt op het bevorderen van high-performance computing, datawetenschap en open-access onderzoeksgegevensbeheermogelijkheden.

"Dit werk is een zeer indrukwekkende prestatie, en publicatie in een van 's werelds meest prestigieuze tijdschriften toont het belang van deze resultaten aan", aldus Dietmar Müller, Directeur SIH.

"Het is geweldig om te zien hoe Sydney's toewijding om een ​​informaticacapaciteit van wereldklasse op te bouwen, onze onderzoekers nu al in staat stelt echt geweldige dingen te bereiken."