Свечение растений предсказало наступление засухи (видео)

Ученые придумали, как сделать прогноз внезапных засух более точным.
Растущие растения излучают свет, который могут увидеть спутники, вращающиеся над Землей.
Растущие растения излучают свет, который могут увидеть спутники, вращающиеся над Землей.Источник: NASA’s Scientific Visualization Studio

Обычные засухи развиваются в течение нескольких сезонов, в то время как внезапные засухи характеризуются более быстрым сроком развития. Они могут проявиться в течение нескольких недель, и их наступление трудно предсказать. В новом исследовании группа ученых из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии смогла обнаружить признаки внезапной засухи за три месяца до ее начала. Все, что они делали, — следили за сиянием растений, пишет Phys.org.

Во время фотосинтеза, когда растение поглощает солнечный свет, чтобы превратить углекислый газ и воду в энергию, его хлорофилл «пропускает» часть неиспользованных фотонов. В результате возникает слабое свечение под названием солнечно-индуцированная флуоресценция. Чем сильнее флуоресценция, тем больше углекислого газа растение берет из атмосферы для роста.

Свечение нельзя увидеть невооруженным глазом, зато его можно обнаружить с помощью приборов на борту спутников, таких как Орбитальная углеродная обсерватория-2. На визуализации, созданной с использованием сведений подобного аппарата, показана мерцающая часть Северной Америки. Серый цвет указывает на области с незначительной флуоресценцией растений, а красный, розовый и белый указывают на места с высокой флуоресценцией.

Исследователи сравнили данные флуоресценции за годы с перечнем внезапных засух, которые поразили США в период с мая по июль с 2015 по 2020 год. Они обнаружили эффект домино: в течение недель и месяцев, предшествовавших внезапной засухе, цветущие растения излучали необычно сильный для этого времени года сигнал флуоресценции.

Необычная картина флуоресценции хорошо коррелирует с потерей влаги в почве за 6-12 недель до внезапной засухи. Последовательная картина проявилась в различных ландшафтах, от лесов умеренного пояса на востоке США до Великих равнин и кустарников на западе.

Высокие температуры перед наступлением внезапной засухи побудили растения увеличить поглощение углерода по сравнению с обычными условиями. Этого аномального поглощения в среднем было достаточно, чтобы полностью компенсировать снижение поглощения углерода из-за последовавших жарких условий. Удивительное открытие позволит улучшить прогнозы модели углеродного цикла, отмечает источник.

Ранее историческое поселение, затопленное в результате строительства плотины на севере Филиппин в 1970-х годах, вновь появилось из-за сильной засухи.