Где на планете самые пышные растения?
Вот что углядели спутники – во время посевного сезона в северном полушарии Средний Запад США превращается в самый фотосинтезирующий регион планеты. Хлорофилл в клетках растениях излучает часть поглощенного света в виде невидимого нам свечения – это самый лучший индикатор «производительности» фотосинтеза.
Джоанн Джойнер (Joanna Joiner) из еще в 2013 году показала, что данные по этому свечению можно с легкостью «вытащить» из данных со спутников, запущенных для совершенно других целей. Ее немецкий коллега Луис Гуантер (Luis Guanter) применил этот метод для измерения фотосинтеза сельскохозяйственных культур.
Гуантер, Джойнер и их коллеги заметили, что в среднем, если взять ежегодные показатели, выше всего продуктивность роста в тропиках. Но когда созревает урожай, даже они уступают «кукурузному поясу» США.
Они тщательно изучили данные с европейского метеорологического спутника Metop-A, собранные в рамках глобального эксперимента по измерению озона (Global Ozone Monitoring Experiment 2, GOME-2). Свечение «кукурузного пояса», протянувшегося от Огайо до Небраски и Канзаса, в июле достигает максимума – на 40% сильнее, чем в джунглях Амазонки.
Привлечение данных «с поверхности планеты» (башни учета углерода, статистика урожайности) подтвердили полученные результаты. Но остаются некоторые серьезные трудности: со спутника трудно оценить производительность отдельных полей и участков, для их охвата не хватает разрешительной способности приборов. Эту проблема решится, когда на орбиту выйдет «Обсерватория углерода-2» НАСА, в июле нынешнего года.
Новый метод также улучшить компьютерные модели углеродного цикла Земли – в них, как выяснил Гуантер, недооценивается масштаб фотосинтеза сельскохозяйственных растений. Производительность «кукурузного пояса», например, они недооценивают на 40-60%.
Пищевые культуры отличаются от большинства растений планеты тем, что люди прикладывают максимум усилий для повышения их урожайности. К ним в изобилии поступают питательные вещества и вода («кукурузный пояс», например, орошается водами реки Миссисипи). Фактор ирригации же вообще не учитывается моделями.
Исследование представлено в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
По материалам пресс-релиза Центра космических полетов НАСА им. Годдарда.
Артём Космарский nauka21vek.ru