University of Sydney och NASA-forskare har utvecklat en revolutionerande ny teknik för att avbilda växtfotosyntes med hjälp av satellitbaserad fjärranalys, med potentiella tillämpningar inom övervakning av klimatförändringar.

Upptaget av koldioxid av blad och dess omvandling till sockerarter genom fotosyntes, kallas brutto primärproduktion (GPP), är den grundläggande basen för livet på jorden och dess kvantifiering är avgörande för forskning om markbunden kolcykeldynamik.

Denna nya studie, publiceras i tidskriften Vetenskap , använder satellitbaserad övervakning för att mäta solinducerad klorofyllfluorescens - en biprodukt av fotosyntes i löv. Avgörande, studien visar också hur dessa fluorescensmätningar korrelerar med GPP-observationer på marken från olika platser, områden med vegetation, och över olika tidsramar. Denna observerade koppling mellan fluorescens och växtens koldioxidupptag öppnar upp för många potentiella tillämpningar av denna teknik, till exempel för klimatförändringar och ekosystemövervakning, bevarande av biologisk mångfald, och markförvaltning.

Dr Bradley Evans, medförfattare till studien och universitetslektor vid Institutionen för livs- och miljövetenskap, har samarbetat med NASA:s David Schimel och hans team för att utveckla ett mer direkt sätt att mäta växttillväxt med hjälp av satelliten Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO2).

Dr Evans kommenterade att "OCO2-satelliten skapade en sådan fantastisk möjlighet, och särskilt när vi upptäckte ett signifikant samband mellan fluorescensen hos växter och satellitbilder.

"Vi är verkligen glada över våra resultat, och hur de är ett steg närmare en kvantitativ uppskattning av fotoner av ljus som härrör från fotosyntes.

"Vi hoppas också att våra resultat kommer att hjälpa andra att bättre kvantifiera kolflöden, så att vi kan förstå mer om jordens klimat och ekosystem."

Dr Evans forskning möjliggjordes av Sydney Informatics Hub (SIH), University of Sydneys Core Research Facility dedikerad till att främja högpresterande datoranvändning, datavetenskap och forskningsdatahantering med öppen tillgång.

"Detta arbete är en mycket imponerande prestation, och publicering i en av världens mest prestigefyllda tidskrifter visar vikten av dessa resultat", sa Dietmar Müller, SIH direktör.

"Det är fantastiskt att se hur Sydneys engagemang för att bygga en informatikkapacitet i världsklass redan börjar göra det möjligt för våra forskare att uppnå riktigt stora saker."