Lo strumento della stazione spaziale fornisce un nuovo sguardo dettagliato sulla resistenza alla siccità delle piante
Lo strumento della stazione spaziale fornisce un nuovo sguardo dettagliato sulla resistenza alla siccità delle piante
Un nuovo strumento sulla Stazione Spaziale Internazionale è in grado di monitorare sottili variazioni di temperatura che indicano le reazioni delle piante alla siccità. (NASA)
Un nuovo strumento sulla Stazione Spaziale Internazionale sta aiutando gli scienziati a comprendere il funzionamento interno della vita vegetale, mostrando come piante diverse bilanciano i compromessi tra crescita e uso dell’acqua. Un team di scienziati ha ora condotto un importante studio globale su questi compromessi tra nove diverse specie vegetali in 11 ecosistemi in tutto il mondo.
In questo studio unico nel suo genere, gli autori hanno scoperto che piante della stessa specie, come alberi a foglie caduche e latifoglie, alberi dalle foglie sempreverdi, arbusti alti o bassi, ed erbe e graminacee non erbacee, spesso avevano lo stesso consumo di acqua. Efficienza indipendentemente da dove cresce. I risultati suggeriscono che è il tipo di piante, non il clima in cui crescono, a determinarne l’efficienza. I risultati indicano anche che le specie vegetali con una durata della vita più lunga, come arbusti e alberi, hanno un’efficienza idrica maggiore rispetto a specie come le erbacce che hanno una durata della vita più breve.
Lo studio suggerisce come le condizioni ambientali possono modellare le comunità vegetali attuali e future e i servizi ecosistemici che forniscono, affermano gli autori. I risultati sono stati appena pubblicati sulla rivista Piante naturali.
Le piante usano e perdono acqua quando assorbono anidride carbonica per la fotosintesi e la crescita. Le specie che sono in grado di crescere di più utilizzando meno acqua possono essere più resistenti all’aumento della frequenza, dell’intensità e della durata della siccità prevista in molte regioni che stanno vivendo il cambiamento climatico globale.
“Sapere come le diverse specie vegetali migliorano i compromessi tra crescita e utilizzo dell’acqua può guidare i piani di mitigazione e adattamento a un futuro più caldo e secco”, ha affermato l’autrice principale Savannah Cooley, studentessa di dottorato alla Columbia University e appaltatrice del Jet Propulsion Laboratory della NASA .
La quantità di acqua utilizzata dagli impianti di San Juan, in Argentina, il 2 dicembre 2020, rilevata dallo strumento ECOSTRESS. I colori blu indicano un elevato consumo di acqua (come nei campi agricoli e in montagna) e i colori beige indicano condizioni di siccità (ad esempio, nel deserto circostante). Foto: NASA JPL
L’analisi è resa possibile dai dati di un nuovo strumento satellitare, ECOsystem Portable Thermal Radiometer Experiment della Stazione Spaziale, o ECOSTRESS. Lo strumento fornisce le immagini di temperatura più dettagliate della superficie terrestre ottenute dallo spazio. Queste immagini di temperatura vengono utilizzate per stimare i tassi di evaporazione (il trasferimento di acqua dalla superficie all’atmosfera) e la fotosintesi da parte delle piante. In precedenza, la scarsa accuratezza dei dati disponibili e le differenze tra i diversi modelli di superficie terrestre portavano a misurazioni ampiamente variabili dell’efficienza nell’uso dell’acqua.
ECOSTRESS ha rilevato modelli che non potevano essere osservati utilizzando i precedenti strumenti satellitari e che sarebbero impossibili da misurare sulla Terra, affermano i ricercatori. Ad esempio, utilizzando le immagini dell’Amazzonia brasiliana, lo studio ha mostrato enormi variazioni nell’efficienza dell’uso dell’acqua in base al tipo di pianta su un intervallo di poche miglia di foresta pluviale tropicale apparentemente simile, nonché bruschi cambiamenti quando le foreste sono state convertite in pascoli. .
Costruito dal Jet Propulsion Laboratory, il sistema è stato lanciato nel 2018 per fornire informazioni sulla temperatura superficiale globale con una risoluzione spaziale e temporale senza precedenti. Invia immagini a una risoluzione inferiore a quella di un campo da calcio ogni due o tre giorni.
“Il sistema ECOSTRESS è notevole perché ci permette di quantificare l’uso dell’acqua degli impianti quasi ovunque sulla Terra a scale spaziali che sarebbero state inimmaginabili solo pochi anni fa, il tutto da uno strumento che viaggiava a più di 17.000 miglia orarie più di 250 miglia sopra di noi “, ha affermato il coautore dello studio Joshua Fisher della Chapman University. Le misurazioni potrebbero anche essere utili per rilevare incendi, ondate di calore urbane, attività vulcanica e per una serie di altre applicazioni, affermano gli autori.
Il coautore dello studio Gregory Goldsmith della Chapman University.
Adattato da un comunicato stampa della Chapman University.
