Artsen leren veel over de gezondheid van hun patiënten door hun temperatuur op te nemen. Een verhoogde temperatuur, of koorts, kan een teken van ziekte zijn. Hetzelfde geldt voor planten, maar hun temperaturen op wereldschaal zijn moeilijker te meten dan de temperaturen van individuele mensen.

Dat gaat veranderen, dankzij een nieuw NASA-instrument dat binnenkort zal worden geïnstalleerd op het internationale ruimtestation ECOSTRESS, of ECOsystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment op ruimtestation. ECOSTRESS gaat de temperatuur van planten vanuit de ruimte meten. Dit stelt onderzoekers in staat om het watergebruik van planten te bepalen en te bestuderen hoe droogte de gezondheid van planten beïnvloedt.

Planten halen water uit de grond, en als ze worden verwarmd door de zon, het water komt vrij via de poriën op de bladeren van de planten via een proces dat transpiratie wordt genoemd. Hierdoor koelt de plant af, net zoals zweten bij mensen doet. Echter, als er niet genoeg water beschikbaar is voor de planten, ze sluiten hun poriën om water te besparen, waardoor hun temperatuur stijgt.

Planten gebruiken diezelfde poriën om koolstofdioxide uit de atmosfeer op te nemen voor fotosynthese - het proces dat ze gebruiken om koolstofdioxide en water om te zetten in de suiker die ze als voedsel gebruiken. Als ze onvoldoende waterbeschikbaarheid blijven ervaren, of "waterstress, " ze uiteindelijk verhongeren of oververhitten, en ga dood.

ECOSTRESS-gegevens zullen deze veranderingen in de temperaturen van planten laten zien, inzicht geven in hun gezondheid en watergebruik, terwijl waterbeheerders nog tijd hebben om onevenwichtigheden in het landbouwwater te corrigeren.

"Als een plant zo gestrest is dat hij bruin wordt, het is vaak te laat om te herstellen, " zei Simon Hoek, ECOSTRESS hoofdonderzoeker bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. "Maar door de temperatuur van de plant te meten, kun je zien dat een plant gestrest is voordat hij dat punt bereikt."

Deze temperatuurmetingen worden ook beschouwd als een vroege indicator van mogelijke droogtes. Wanneer planten in een bepaald gebied tekenen van waterstress beginnen te vertonen door verhoogde temperatuur, een agrarische droogte is waarschijnlijk aan de gang. Het vooraf hebben van deze gegevens geeft de agrarische gemeenschap de kans om zich hierop voor te bereiden en/of te reageren.

"ECOSTRESS stelt ons in staat om snelle veranderingen in gewasstress op veldniveau te volgen, het mogelijk maken van eerdere en nauwkeurigere schattingen van hoe de opbrengsten zullen worden beïnvloed, " zei Martha Anderson, een ECOSTRESS wetenschappelijk teamlid bij het Amerikaanse ministerie van landbouw in Beltsville, Maryland. "Zelfs kortdurende vochtstress, als het optreedt tijdens een kritieke fase van de gewasgroei, kan de productiviteit aanzienlijk beïnvloeden."

ECOSTRESS lift mee naar het ruimtestation op een door NASA gecontracteerd, SpaceX-vrachtbevoorradingsmissie staat gepland voor lancering op 29 juni vanaf Cape Canaveral Air Force Station in Florida. het zal robotisch worden geïnstalleerd aan de buitenkant van de Japanse Experiment Module Exposed Facility Unit van het station.

In het komende jaar, ECOSTRESS zal de unieke lage baan om de aarde van het ruimtestation gebruiken om op verschillende tijdstippen van de dag gegevens te verzamelen over meerdere delen van het land. Het instrument zal elke drie tot vijf dagen gedetailleerde beelden produceren van gebieden zo klein als 43 bij 76 yards (40 bij 70 meter), ongeveer de grootte van een kleine boerderij.

Andere instrumenten in de ruimte kunnen metingen uitvoeren met hetzelfde detailniveau of op verschillende tijdstippen van de dag, maar niet beide. De dubbele capaciteit van ECOSTRESS maakt het vooral belangrijk voor wetenschappers die proberen onze natuurlijke ecosystemen beter te begrijpen en anderen die werken aan verbeterde voedselzekerheid en waterbeheer.

"Naarmate watervoorraden belangrijker worden voor onze groeiende bevolking, we moeten precies bijhouden hoeveel water onze gewassen nodig hebben, ", zei ECOSTRESS-wetenschapsleider Josh Fisher van JPL. "We moeten weten wanneer planten vatbaar worden voor droogte, en we moeten weten welke delen van het ecosysteem kwetsbaarder zijn vanwege waterstress."

Hoewel het geen deel uitmaakt van zijn primaire missie, ECOSTRESS-temperatuurgegevens zijn ook waardevol voor andere onderzoeken die temperatuurinformatie vereisen, zoals het opsporen en karakteriseren van vulkanen, bosbranden en hittegolven.