Boeren die hun gewassen irrigeren, krijgen misschien binnenkort hulp uit de ruimte. in 2018, wetenschappers lanceerden ECOSTRESS, een nieuw instrument dat nu aan het internationale ruimtestation is bevestigd. Haar missie:gegevens verzamelen over hoe planten over de hele wereld water gebruiken.

Het ECOsystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment on Space Station (ECOSTRESS) helpt wetenschappers drie algemene vragen te beantwoorden:

• Hoe reageren planten op droogte?
• Wat gebeurt er met het waterverbruik van planten in de loop van een dag?
• Kan de kwetsbaarheid voor droogte worden verminderd door meer monitoring?

"Technisch gezien, de instrumenten meten de oppervlaktetemperatuur, die de hittestress van planten weerspiegelt, " legt Joshua Fisher van NASA's Jet Propulsion Laboratory uit. Fisher is de wetenschappelijke leider van de ECOSTRESS-missie. "Door de temperatuur te meten, we kunnen zien hoeveel waterplanten gebruiken. Bijvoorbeeld, als je twee planten hebt en er één water geeft, degene met meer water zal koeler zijn."

De temperatuurmeting is te vergelijken met het vasthouden van een hand over heet zand op het strand. Zelfs zonder het zand aan te raken, een persoon kan zien dat het heet is. Dat is het soort energie dat ECOSTRESS oppikt.

En het systeem meet op verschillende tijdstippen van de dag, dankzij de unieke baan van het ruimtestation. Dat is belangrijk:planten functioneren gedurende de dag anders.

Als planten genoeg water hebben, ze openen poriën in hun bladeren (de huidmondjes) om koolstofdioxide op te nemen voor fotosynthese. Bij het openen van de huidmondjes de plant maar verliest water. Echter, een waterarme plant, zelfs vóór een volledige droogte, zal de huidmondjes beschermend sluiten om water te besparen. Terwijl de plant kostbaar water vasthoudt, het koelt ook minder af.

Met behulp van de temperatuurgegevens van ECOSTRESS, wetenschappers kunnen evapotranspiratie berekenen - de hoeveelheid water die verdampt van het aardoppervlak en van planten. "En voor boeren, deze informatie is de eerste vereiste voor irrigatie. Het is handig voor hen om te weten hoeveel ze planten water moeten geven. En het helpt toekomstige droogtes en weersveranderingen aan te geven."

Het hebben van dit soort informatie kan onderzoekers vertellen hoeveel water de atmosfeer in gaat en ook hoeveel energie daarvoor wordt gebruikt. Het kan ook laten zien welke planten efficiënter met hun water omgaan en welke gestrest zijn omdat ze niet genoeg hebben. Het kan dit doen op een verrassend kleine schaal:tot 230 vierkante voet.

"We werken samen met waterbeheerders en landbouwspecialisten die deze gegevens willen, zodat ze ze bij de boeren kunnen krijgen waarmee ze werken. Fisher zegt. "We hebben een heel kantoor bij NASA dat maatschappelijke gebruikers in contact brengt met onze gegevens, zodat deze kunnen worden gebruikt om boeren en anderen te helpen betere beslissingen te nemen."

Het project is een internationale samenwerking. Astronauten voerden een ruimtewandeling van zes uur uit om de komst van ECOSTRESS voor te bereiden. Een Canadese robotarm nam ECOSTRESS van zijn vrachtruimtevaartuig en gaf het door aan de Japanse robotarm voor installatie. ECOSTRESS gebruikt de kracht en communicatie van het ruimtestation om gegevens te verzamelen en naar Fisher en zijn team te sturen.

"Dit was de eerste lancering waar ik naar toe ging en het was echt iets speciaals, Fisher zegt. "Ik raakte geïnteresseerd in dit werk nadat ik opgroeide in de tijd tussen Los Angeles en Alaska en nadacht over een grotere visie op hoe het leven op aarde voortduurt en bloeit. Verdamping is de belangrijkste klimaatvoorspeller van biodiversiteit. Als je veel water en energie hebt, je hebt veel leven."

Fisher presenteerde zijn onderzoek op de Soil Science Society of America International Soils Meeting, 6-9 januari, 2019 in San Diego