Comme vous le savez, les plantes poussent et se développent grâce à la photosynthèse, un processus qui convertit la lumière en énergie. Lors de la photosynthèse, les plantes émettent ce qu’on appelle fluorescence, une lumière invisible à l’œil nu, mais détectable par des satellites en orbite à des centaines de km au-dessus de la Terre. Des scientifiques de la NASA ont utilisé une méthode pour transformer ces données satellites en cartes mondiales, les plus détaillées, du subtil phénomène.
Le processus des chloroplastes, qui composent les cellules des plantes, qui convertissent la lumière du soleil en énergie, émettant la fluorescence dans le processus. (NASA – Trad. GuruMed)
L’abondance de la fluorescence indique une activité de photosynthèse et des plantes en pleine forme, tandis que peu ou pas de fluorescence peut signifier que la plante est stressée ou n’est plus active. Ces cartes du phénomène donnent donc aux scientifiques des indications directes sur la santé des plantes.
Les nouvelles cartes, produites par Joanna Joiner du Goddard Space Flight Center et ses collègues de la NASA, pourraient intéresser les agriculteurs soucieux des premiers signes de stress de leurs cultures et des écologistes qui cherchent à mieux comprendre la végétation mondiale et les processus du cycle du carbone.
La dynamique de la végétation est déjà observée indirectement grâce aux données satellitaires utilisées pour mesurer la “verdeur” de la lumière réfléchie par la surface de la Terre. Les mesures de fluorescence complètent les mesures de verdeur en fournissant des informations directes et immédiates sur la productivité de la plante. Par exemple, les chercheurs ont observé les plantes mettre en pause leur activité à l’automne avant que leurs feuilles aient changé de couleurs. Ils ont aussi clairement détecté la croissance anticipée des plantes au cours du chaud printemps de 2012.
Les cartes ont été rendues possibles grâce à l’élaboration d’une nouvelle façon d’identifier le très faible signal de fluorescence recueillie par l’instrument Global Ozone Monitoring 2 (GOME-2) transporté sur un satellite météorologique européen Metop-A. Les scientifiques ont dû différencier la fluorescence, dégagée par les plantes, dans la lumière réfléchie par la surface et les nuages de la Terre, et faire avec l’absorption du rayonnement solaire par les gaz dans l’atmosphère. Pour identifier la fluorescence, Joiner et ses collègues ont profité du fait que chaque signal a sa propre et unique signature spectrale, qui pourrait s’apparenter à une empreinte digitale, pour faire la différence entre ce qui est renvoyé par la surface de la Terre et l’atmosphère.
Malgré sa complexité, la nouvelle méthode permet des mesures plus fréquentes, 50 km2 tous les 10 jours, capables de produire des cartes en haute résolution que vous pouvez découvrir dans la vidéo ci-dessous.