Un metodo promettente per valutare l'attività fotosintetica è attraverso la misurazione della fluorescenza della clorofilla indotta dal sole, un sottoprodotto della fotosintesi che può essere rilevato da sensori a terra e dai satelliti nello spazio.

Uno studio condotto da Genghong Wu, un Ph.D. Uno studente consigliato dal direttore dell'Agroecosystem Sustainability Center (ASC) Kaiyu Guan e colleghi ha utilizzato strumenti terrestri per misurare la fluorescenza della clorofilla (SIF) indotta dal sole lontano rosso e vari indici di vegetazione (VI) che riflettono la salute e l'attività delle piante. Ha compilato 15 anni-sito di dati SIF e VI di varie colture (mais, soia e miscanto) in un arco di sei anni (2016-2021) nella Corn Belt degli Stati Uniti (Illinois e Nebraska).

Lo studio è pubblicato sulla rivista Scientific Data .

"Le torri di Eddy Covariance sono attualmente il gold standard per misurare la fotosintesi della chioma", ha spiegato Wu. "Tuttavia, sono costosi e sono distribuiti in siti limitati in tutto il mondo. Il SIF satellitare può fornirci dati spazialmente continui. Tuttavia, il pieno utilizzo del SIF satellitare per il monitoraggio della fotosintesi richiede una comprensione meccanicistica della relazione tra i due."

Questo set di dati completo fornito in questo studio può essere utilizzato per ottenere informazioni dettagliate sulla relazione meccanicistica tra SIF del lontano rosso e fotosintesi a livello della chioma. Questa relazione è fondamentale per interpretare accuratamente le letture SIF, indipendentemente dal fatto che provengano da osservazioni da terra o da immagini satellitari.

È importante sottolineare che lo studio fornisce un solido set di dati che può fungere da punto di riferimento per la convalida dei prodotti SIF satellitari, che vengono sempre più utilizzati per monitorare i sistemi agricoli globali e il ciclo del carbonio. Inoltre, il set di dati può essere utilizzato per migliorare i modelli per prevedere la resa dei raccolti e valutare la salute delle piante su larga scala, contribuendo a pratiche e politiche agricole più informate.

Attraverso l'articolo, gli scienziati hanno descritto come hanno costruito la rete e una descrizione del set di dati. L'articolo include dettagli sulla strumentazione, sull'elaborazione dei dati e sulle potenziali applicazioni.

"Siamo uno dei primi gruppi al mondo a sviluppare una rete di questo tipo per le misurazioni SIF a lungo termine, risalente al 2016", ha commentato Guan.

"Uno dei nostri obiettivi era fornire ai ricercatori un'applicazione più ampia di questo set di dati", ha osservato Wu. "Pertanto, questo documento fornisce una descrizione dettagliata di come abbiamo raccolto, elaborato e convalidato indirettamente i set di dati e quali sono le potenziali applicazioni dei dati."

Wu sottolinea inoltre che, sebbene molti ricercatori raccolgano dati SIF e fotosintesi, non esiste un metodo standard per farlo.

"Le persone hanno raccolto ed elaborato i dati SIF in modi diversi", ha detto Wu. "Esistono diversi sistemi con diversi progetti di strumentazione. Avevamo bisogno di una registrazione dettagliata dei nostri sistemi e della nostra configurazione per poter essere utili nella definizione dello standard per la raccolta e l'elaborazione di questi dati in futuro. "

"Abbiamo deciso di essere trasparenti con il nostro metodo in modo che gli altri possano fidarsi dell'affidabilità dei nostri dati", ha affermato Wu. "Ora possono anche utilizzare i nostri dati SIF per assimilare i modelli della superficie terrestre per stimare il ciclo del carbonio o il ciclo dell'acqua oltre alla stima della fotosintesi e al rilevamento dello stress."