Gli agricoltori che irrigano i loro raccolti potrebbero presto ricevere aiuto dallo spazio. Nel 2018, scienziati hanno lanciato ECOSTRESS, un nuovo strumento ora collegato alla Stazione Spaziale Internazionale. La sua missione:raccogliere dati su come le piante utilizzano l'acqua in tutto il mondo.

L'esperimento ECOsystem Spaceborne Thermal Radiometer on Space Station (ECOSTRESS) aiuta gli scienziati a rispondere a tre grandi domande:

• Come rispondono le piante alla siccità?
• Cosa sta succedendo all'uso dell'acqua delle piante nel corso della giornata?
• La vulnerabilità alla siccità può essere ridotta attraverso un maggiore monitoraggio?

"Tecnicamente, gli strumenti misurano la temperatura superficiale, che riflette lo stress termico delle piante, " spiega Joshua Fisher del Jet Propulsion Laboratory della NASA. Fisher è il responsabile scientifico della missione ECOSTRESS. "Misurando la temperatura, siamo in grado di dire quanto stanno usando le piante acquatiche. Per esempio, se hai due piante e ne innaffi una, quello che ha più acqua sarà più fresco."

La misurazione della temperatura può essere paragonata al tenere una mano sulla sabbia calda in spiaggia. Anche senza toccare la sabbia, una persona può dire che fa caldo. Questo è il tipo di energia che raccoglie ECOSTRESS.

E il sistema sta effettuando misurazioni in varie ore del giorno, grazie all'orbita unica della Stazione Spaziale. Questo è importante:le piante funzionano in modo diverso durante il giorno.

Quando le piante hanno abbastanza acqua, aprono i pori delle foglie (gli stomi) per assorbire l'anidride carbonica per la fotosintesi. Quando si aprono gli stomi, la pianta ma perde acqua. Però, una pianta stressata dall'acqua, anche prima di una completa siccità, chiuderà in modo protettivo gli stomi per conservare l'acqua. Mentre la pianta trattiene l'acqua preziosa, si raffredda anche di meno.

Utilizzando i dati di temperatura di ECOSTRESS, gli scienziati sono in grado di calcolare l'evapotraspirazione, la quantità di acqua che evapora dalla superficie della Terra e dalle piante. "E per gli agricoltori, questa informazione è il requisito numero uno per l'irrigazione. È utile per loro sapere quanto innaffiare le piante. E aiuta a indicare future siccità e cambiamenti climatici".

Avere questo tipo di informazioni può dire ai ricercatori quanta acqua sta salendo nell'atmosfera e anche quanta energia viene utilizzata per farlo. Può anche mostrare quali piante sono più efficienti con la loro acqua e quali sono stressate perché non ne hanno abbastanza. Può farlo su una scala sorprendentemente piccola:fino a 230 piedi quadrati.

"Stiamo lavorando con gestori idrici e specialisti agricoli che desiderano questi dati in modo da poterli fornire agli agricoltori con cui lavorano, " Dice Fisher. "Abbiamo un intero ufficio alla NASA che collega gli utenti della società con i nostri dati in modo che possano essere utilizzati per aiutare gli agricoltori e altri a prendere decisioni migliori".

Il progetto è una collaborazione internazionale. Gli astronauti hanno effettuato una passeggiata spaziale di sei ore per prepararsi all'arrivo di ECOSTRESS. Un braccio robotico canadese ha prelevato ECOSTRESS dalla sua navicella spaziale cargo e l'ha passato al braccio robotico giapponese per l'installazione. ECOSTRESS utilizza la potenza e le comunicazioni della stazione spaziale per raccogliere dati e inviarli a Fisher e al suo team.

"Questo è stato il primo lancio a cui sono andato ed è stato davvero qualcosa di speciale, " Dice Fisher. "Mi sono interessato a questo lavoro dopo essere cresciuto dividendo il tempo tra Los Angeles e l'Alaska e pensando a una visione più ampia di come la vita sulla Terra persista e prosperi. L'evapotraspirazione è il predittore climatico numero uno della biodiversità. Quando hai molta acqua ed energia, hai molta vita."

Fisher ha presentato la sua ricerca al Soil Science Society of America International Soils Meeting, 6-9 gennaio, 2019 a San Diego