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Mesurer la fluorescence des plantes par satellites

Dans cette visualisation, la couleur rouge représente la fluorescence émise par les plantes mesurée au début juillet, de 2007 à 2011.
Dans cette visualisation, la couleur rouge représente la fluorescence émise par les plantes mesurée au début juillet, de 2007 à 2011. Photo: NASA's Goddard Space Flight Center
Radio-Canada

Des informations recueillies par satellites et mesurant la fluorescence émise par la chlorophylle ont permis à des scientifiques de la NASA et de l'Université libre de Berlin de parvenir à la conclusion que pendant la période de croissance des cultures de l'hémisphère nord, la région du Midwest des États-Unis, aussi appelée Corn Belt (ceinture de maïs), est l'endroit à travers le monde où l'on retrouve le plus d'activité de photosynthèse.

Les plantes produisent de l'énergie en utilisant la lumière. Ce processus de photosynthèse est rendu possible grâce aux pigments de chlorophylle, qui utilisent l'énergie lumineuse pour transformer le dioxyde de carbone et l'eau en glucides, l'énergie utilisée par la plante pour croître. Toutefois, une fraction de la lumière absorbée par la plante ne sert pas. Elle est plutôt émise par la chlorophylle sous la forme d'une lueur fluorescente qui n'est pas visible à l'œil nu.

Selon les chercheurs, la mesure de cette fluorescence est la façon la plus efficace de mesurer la productivité agricole, et pourrait même permettre de prédire l'abondance des récoltes à venir.

Ainsi, sur une base annuelle, c'est la région des Tropiques qui gagne la palme de la croissance des plantes la plus intensive. Cependant, les données satellitaires indiquent qu'en juillet, les plantes de la Corn Belt, qui va de l'Ohio jusqu'au Nebraska et au Kansas, émettent des niveaux de fluorescence qui dépassent de 40 % ceux qui sont observés en Amazonie.

Pour s'assurer de la validité de leurs résultats, les scientifiques ont comparé les données provenant des satellites avec celles provenant de mesures prises sur le terrain, soit celles des tours évaluant le flux de carbone des plantes ainsi que les statistiques sur les récoltes.

La similitude entre les mesures satellitaires et celles prises sur le terrain ont été une « agréable surprise », selon Joanna Joiner, coauteure de la recherche.

Les scientifiques indiquent toutefois que bien que la méthode de mesure par satellite soit très efficace pour les zones d'agriculture relativement homogènes, elle ne l'est pas encore pour celles qui sont seulement fragmentées par des terrains agricoles.

Les résultats de la recherche ont été publiés dans les Proceedings of the National Academy of Sciences.

Science