La vita sulla Terra è impossibile senza la fotosintesi. Fornisce cibo e ossigeno a tutte le forme di vita superiori e svolge un ruolo importante nel sistema climatico, la regolazione dell'assorbimento di anidride carbonica (CO2) dall'atmosfera terrestre e la sua fissazione nella biomassa. Però, la quantificazione della fotosintesi su scala da ecosistema a globale rimane incerta.

Ora, un team internazionale di scienziati ha compiuto un importante passo avanti. Hanno usato i dati dell'Osservatorio del carbonio in orbita 2 (OCO-2) della NASA per mappare la cosiddetta fluorescenza della clorofilla indotta dal sole (SIF) a una risoluzione spaziale molto più alta di quella possibile con qualsiasi altro strumento spaziale. Il segnale SIF debole ma comunque rilevabile emerge naturalmente sulle foglie esposte alla luce solare, quando le molecole di clorofilla sono eccitate dai fotoni assorbiti, ed è un proxy per la fotosintesi delle piante. Queste misurazioni miglioreranno la comprensione del ciclo globale del carbonio, conclude Ying Sun del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena e colleghi. Hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Scienza .

Il principale punto di forza delle misurazioni SIF di OCO-2 è la loro altissima risoluzione spaziale. "Fino al lancio della missione satellitare OCO-2 nel 2014, avevamo mappe globali di SIF, ma a risoluzione spaziale grossolana, ogni pixel comprendente aree di circa 50 x 50 chilometri nel migliore dei casi, " afferma Luis Guanter di GFZ. I nuovi dati, che sono stati ampiamente convalidati da misurazioni indipendenti sul terreno, sono molto più ricchi. "Ci permettono di esaminare le relazioni tra SIF e la produzione primaria lorda (GPP) - la quantità di carbonio fissata dalle piante attraverso la fotosintesi - a scale mai esplorate prima".

Gli autori hanno scoperto che un'unica relazione lineare può essere utilizzata per ridimensionare SIF in GPP attraverso diversi tipi di vegetazione come colture, boschi e praterie, che contraddice i risultati precedenti ottenuti con dati a bassa risoluzione. Questo offre un argomento interessante per ulteriori ricerche. "Misurazione precisa della fluorescenza della clorofilla indotta dal sole, derivato da OCO-2, ma anche da missioni successive come l'European Sentinel-5P, che sarà lanciato il 13 ottobre, consente agli scienziati di quantificare la produzione primaria lorda e il suo contributo al ciclo globale del carbonio, "dice Guanti.

"Con dati satellitari così migliorati, possiamo per la prima volta combinare le osservazioni SIF globali con i dati su scala ecosistemica in situ dell'assorbimento lordo di carbonio. Questo ha un grande potenziale per migliorare le nostre stime globali basate sui dati della fotosintesi e di altri flussi tra terra e atmosfera che sono rilevanti per il Sistema Terra", afferma Martin Jung di MPI-BGC.