Satelitska mjerenja otkrila su slabljenje fotosinteze u šumama zapadnog SAD-a približno dvije godine prije nego što su zračni pregledi zabilježili odumiranje stabala nakon napada potkornjaka. Istraživači su rani znak problema pronašli u vrlo slabom svjetlu koje biljke emitiraju dok iskorištavaju Sunčevu energiju.
Tim predvođen Lewisom Kunikom sa Sveučilišta Utah analizirao je podatke europskog satelita Sentinel-5P i usporedio ih s kartama šuma pogođenih požarima i potkornjacima od 2018. do 2023. godine. Rezultate opisuje u novom znanstvenom radu u časopisu Remote Sensing of Environment. Metoda bi mogla upozoriti na ugrožene dijelove šume dok oštećenja još nisu dovoljno izražena da ih se uoči uobičajenim pregledom iz zraka.
Iglice mogu ostati zelene dok fotosinteza slabi
Boja krošnje ne pokazuje uvijek koliko dobro stablo funkcionira. Borovi, smreke i jele mogu zadržati iglice i kada zbog nepovoljnih uvjeta znatno smanje fotosintezu. Na snimci takva šuma još može izgledati zdravo, iako se u biljkama već događaju promjene.
Kada klorofil upije Sunčevu svjetlost, mali dio energije ponovno emitira kao slabu fluorescenciju. Taj se signal može izmjeriti iz orbite i povezati s fotosintetskom aktivnošću biljaka. Za razliku od obične fotografije, mjerenje daje uvid u proces kojim biljke iskorištavaju svjetlost.
Istraživači su koristili instrument TROPOMI na satelitu Sentinel-5P. Promjene fluorescencije u pogođenim šumama uspoređivali su s promjenama u sličnim, manje oštećenim područjima. Analiza je obuhvatila prostorne jedinice veličine približno pet kilometara, pa se rezultat odnosi na šumska područja, a ne na pojedinačna stabla.
Signal se pojavio prije oštećenja zabilježenih iz aviona
U šumama koje su poslije pretrpjele izraženije odumiranje zbog potkornjaka fluorescencija je tijekom vegetacijske sezone pala na oko 60 do 70 posto razine prije suše. Pad je bio veći nego u usporednim područjima, a statistički značajna razlika pojavila se dvije do tri godine prije vidljivog odumiranja zabilježenog zračnim pregledima.
Sam nedostatak vode nije objasnio cijelu razliku. Obližnje šume bile su izložene sličnoj suši, ali signal u njima nije oslabio jednako snažno. Fluorescencija se pritom pokazala osjetljivijom na rane promjene od drugih uspoređenih satelitskih pokazatelja vegetacije.
Prema objašnjenju istraživačkog tima, cilj je ranije prepoznati područja koja treba pregledati na terenu. Šumarske službe tako bi dobile više vremena za procjenu stanja i pripremu mjera prije nego što odumiranje zahvati veće površine. Sam pad signala ipak nije dijagnoza: na njega mogu utjecati suša, promjene osvjetljenja, sastav vegetacije i drugi čimbenici.
Detaljnije karte iz svemira
Preciznija mjerenja trebala bi donijeti ESA-ina misija FLEX, namijenjena praćenju fluorescencije vegetacije. Prema ESA-inu planu, satelit će izrađivati globalne karte s prostornom razlučivošću od 300 metara. To bi omogućilo izdvajanje znatno manjih područja nego u sadašnjoj analizi.
Za šumarske službe ključno će biti razlikovati prolazno slabljenje fotosinteze od promjena koje prethode trajnom propadanju. Satelitski signal može usmjeriti terenske preglede, ali konačna procjena uzroka i stanja šume i dalje zahtijeva provjeru na tlu.
