Não importa se é uma floresta, um campo de soja, ou uma pradaria, todas as plantas absorvem dióxido de carbono durante a fotossíntese - o processo em que usam a luz solar para converter água e dióxido de carbono em alimentos. Durante esta mudança, as plantas emitem um "brilho" de energia que não é visível ao olho humano, mas pode ser detectado por satélites no espaço. Agora, pesquisadores da University of New Hampshire deram um passo adiante. Ao usar dados de satélite de diferentes ecossistemas terrestres importantes ao redor do globo, eles descobriram que o brilho da fotossíntese é o mesmo em toda a vegetação, não importa a localização. Esta análise global inédita pode ter significado no fornecimento de dados mais precisos para cientistas que trabalham para modelar o ciclo do carbono e, eventualmente, ajudar a projetar melhor as mudanças climáticas.

"A importância desses resultados é que, em vez de olhar para vários tipos diferentes de dados e modelos baseados em computador a partir de informações coletadas no solo para monitorar a fotossíntese das plantas em todo o mundo, usar as observações de satélite fornecerá uma opção quase em tempo real que é simples, confiável e rápido, "disse Jingfeng Xiao, um professor associado de pesquisa da UNH e o principal investigador do estudo publicado recentemente na revista Biologia de Mudança Global .

As plantas em todo o mundo são um grande sumidouro de carbono, ajudando a remover o carbono da atmosfera durante a fotossíntese. Por causa disso, estimativas precisas de fotossíntese são cruciais para os cientistas que examinam as funções do ecossistema, ciclagem de carbono, e feedbacks para o clima. O desafio está nos dados que os cientistas usaram anteriormente para estimá-lo, incluindo a temperatura do ar, radiação solar, precipitação, e outras informações usadas em modelos de sistemas terrestres baseados em computador que se concentram no ciclo do carbono. Contudo, esses cálculos têm grandes variações que podem afetar os resultados.

Para medir a quantidade de carbono absorvido pelas plantas por meio da fotossíntese, conhecido como produtividade primária bruta (GPP), os cientistas têm medido cada vez mais o brilho de energia das plantas, chamada fluorescência induzida pelo sol (SIF). Essa luz emitida através da folha é encontrada na extremidade superior do espectro de luz. Embora os cientistas tenham usado esses dados para biomas específicos, ou comunidades biológicas distintas, como uma floresta ou um deserto, este estudo é o primeiro a examinar a relação entre o GPP terrestre e o SIF observado por satélite em diferentes áreas do globo - de pastagens a florestas mistas e até mesmo áreas com vegetação esparsa.

Os pesquisadores coletaram os dados SIF para plantas em oito grandes biomas, ou tipos de ecossistema, do satélite Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) e descobri que não importava onde as plantas estavam, que, assim como estudos anteriores em áreas únicas, onde havia mais SIF, as plantas absorvem mais carbono da fotossíntese, e vice versa. A pesquisa de Xiao estabelece essa relação universal em oito tipos principais de ecossistemas e mostra que o SIF pode de fato servir como um proxy para cálculos mais demorados.

"Este é um grande passo para poder contar exclusivamente com medições de satélite, "disse Xiao." Por ser um modelo muito simples, pode ajudar a reduzir a incerteza nos dados, reduzir custos computacionais e ajudar a projetar melhor as mudanças climáticas. "

Esta é a primeira vez que o OCO-2 é usado em uma análise global baseada em observações SIF. Além disso, a relação universal direta revelada neste estudo permite estimar a fotossíntese sem conhecer o tipo de ecossistema. Isso é especialmente importante para áreas do globo onde o satélite pode não ser confiável, dados em escala fina sobre o tipo de vegetação. Xiao está atualmente trabalhando no desenvolvimento de estimativas SIF globais para áreas que variam na escala de alguns a dezenas de quilômetros quadrados, que ele diz ser útil para a comunidade científica que estuda esses tópicos.