Bönder som bevattnar sina grödor kan snart få lite hjälp från rymden. Under 2018, forskare lanserade ECOSTRESS, ett nytt instrument som nu är kopplat till den internationella rymdstationen. Dess uppdrag:att samla in data om hur växter använder vatten över hela världen.

ECOsystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment on Space Station (ECOSTRESS) hjälper forskare att svara på tre breda frågor:

• Hur reagerar växter på torka?
• Vad händer med växternas vattenanvändning under en dag?
• Kan sårbarheten för torka minskas genom mer övervakning?

"Tekniskt, instrumenten mäter yttemperatur, som återspeglar värmestressen hos växter, " förklarar Joshua Fisher från NASA:s Jet Propulsion Laboratory. Fisher är vetenskapsledaren på ECOSTRESS-uppdraget. "Genom att mäta temperaturen, vi kan säga hur mycket vatten växter använder. Till exempel, om du har två växter och vattnar en, den som har mer vatten blir kallare."

Temperaturmätningen kan jämföras med att hålla en hand över het sand vid stranden. Även utan att röra sanden, en person kan säga att det är varmt. Det är den typen av energi som ECOSTRESS tar upp.

Och systemet tar mätningar vid olika tider på dygnet, tack vare rymdstationens unika omloppsbana. Det är viktigt:Växter fungerar olika under dagen.

När växterna har tillräckligt med vatten, de öppnar porer i sina blad (stomata) för att ta upp koldioxid för fotosyntes. När man öppnar stomata, växten men tappar vatten. Dock, en vattenstressad växt, även innan en fullständig torka, kommer att skydda stomata för att spara vatten. Medan växten behåller dyrbart vatten, den kyler också av mindre.

Med hjälp av temperaturdata från ECOSTRESS, forskare kan beräkna evapotranspiration - mängden vatten som avdunstar från jordens yta och från växter. "Och för bönder, denna information är kravet nummer ett för bevattning. Det är användbart för dem att veta hur mycket de ska vattna växter. Och det hjälper till att indikera framtida torka och väderförändringar."

Att ha denna typ av information kan berätta för forskare hur mycket vatten som går upp i atmosfären och även hur mycket energi som används för att göra det. Det kan också visa vilka växter som är mer effektiva med sitt vatten och vilka som är stressade eftersom de inte har tillräckligt. Det kan göra detta i en förvånansvärt liten skala:ner till 230 kvadratmeter.

"Vi arbetar med vattenförvaltare och jordbruksspecialister som vill ha dessa uppgifter så att de kan ta dem till bönderna de arbetar med, " säger Fisher. "Vi har ett helt kontor på NASA som kopplar samman samhälleliga användare med vår data så att den kan användas för att hjälpa bönder och andra att fatta bättre beslut."

Projektet är ett internationellt samarbete. Astronauterna utförde en sex timmars rymdvandring för att förbereda sig för att ECOSTRESS skulle komma. En kanadensisk robotarm tog ECOSTRESS från sin lastfarkost och skickade den till den japanska robotarmen för installation. ECOSTRESS använder rymdstationens kraft och kommunikation för att samla in data och skicka ner den till Fisher och hans team.

"Det här var den första lanseringen jag var på och det var verkligen något speciellt, " säger Fisher. "Jag blev intresserad av det här arbetet efter att ha växt upp och delat tid mellan Los Angeles och Alaska och tänkt på en större vision om hur livet på jorden består och frodas. Evapotranspiration är den största klimatförutsägelsen för biologisk mångfald. När du har mycket vatten och energi, du har mycket liv."

Fisher presenterade sin forskning vid Soil Science Society of America International Soils Meeting, 6-9 januari, 2019 i San Diego