I ricercatori dell'Università di Sydney e della NASA hanno sviluppato una nuova tecnica rivoluzionaria per visualizzare la fotosintesi delle piante utilizzando il telerilevamento satellitare, con potenziali applicazioni nel monitoraggio dei cambiamenti climatici.

L'assorbimento di anidride carbonica da parte delle foglie e la sua conversione in zuccheri mediante fotosintesi, denominata produzione primaria lorda (GPP), è la base fondamentale della vita sulla Terra e la sua quantificazione è vitale per la ricerca sulla dinamica del ciclo del carbonio terrestre.

Questo nuovo studio, pubblicato sulla rivista Scienza , utilizza il monitoraggio satellitare per misurare la fluorescenza della clorofilla indotta dal sole, un sottoprodotto della fotosintesi nelle foglie. In modo cruciale, lo studio mostra anche come queste misurazioni di fluorescenza siano correlate alle osservazioni GPP sul terreno da diverse località, aree di vegetazione, e in tempi diversi. Questo legame osservato tra fluorescenza e assorbimento di anidride carbonica nelle piante apre molte potenziali applicazioni di questa tecnica, come per il cambiamento climatico e il monitoraggio degli ecosistemi, conservazione della biodiversità, e gestione del territorio.

Dottor Bradley Evans, coautore dello studio e Senior Lecturer presso la Scuola di Scienze della Vita e dell'Ambiente, ha collaborato con David Schimel della NASA e il suo team per sviluppare un modo più diretto di misurare la crescita delle piante utilizzando il satellite Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO2).

Il dottor Evans ha commentato che "Il satellite OCO2 ha creato un'opportunità così straordinaria, e in particolare quando abbiamo scoperto una relazione significativa tra la fluorescenza delle piante e le immagini satellitari.

"Siamo davvero entusiasti dei nostri risultati, e come sono un passo avanti verso una stima quantitativa dei fotoni di luce risultanti dalla fotosintesi.

"Speriamo anche che i nostri risultati aiutino gli altri a quantificare meglio i flussi di carbonio, in modo da poter capire di più sul clima e sull'ecosistema della Terra".

La ricerca del dottor Evans è stata resa possibile dal Sydney Informatics Hub (SIH), il Core Research Facility dell'Università di Sydney, dedicato al progresso del calcolo ad alte prestazioni, capacità di data science e di gestione dei dati di ricerca ad accesso aperto.

"Questo lavoro è un risultato davvero impressionante, e la pubblicazione su una delle riviste più prestigiose al mondo mostra l'importanza di questi risultati", ha affermato Dietmar Müller, Direttore SIH.

"È fantastico vedere come l'impegno di Sydney nella costruzione di una capacità informatica di livello mondiale stia già iniziando a consentire ai nostri ricercatori di ottenere risultati davvero grandiosi".