La NASA a découvert que les fleurs peuvent nous en dire plus que ce que nous pouvons voir à l’œil nu. Une étude récente sur les fleurs sauvages de Californie montre que les avions et les instruments satellitaires peuvent suivre les fleurs en détectant les changements de couleur. Cette approche pourrait offrir aux agriculteurs et aux gestionnaires des terres une nouvelle façon de surveiller les plantes à fleurs essentielles aux écosystèmes et à l’agriculture.
Dans cette étude, les scientifiques ont utilisé un spectromètre imageur de haute technologie développé au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Californie du Sud. L'appareil capture des images détaillées de milliers d'acres de réserves naturelles, enregistrant des centaines de longueurs d'onde de lumière à mesure que les fleurs sauvages émergent, fleurissent et disparaissent sur plusieurs mois.
C'est la première fois que l'instrument est utilisé pour surveiller en continu la végétation tout au long de la saison de croissance. David Schimel, scientifique au Jet Propulsion Laboratory, a déclaré que cela faisait de cette étude une "première du genre".
Pour de nombreuses espèces végétales, des cultures aux arbustes du désert, la floraison est étroitement liée aux modèles saisonniers de température, d’ensoleillement et de précipitations. Les scientifiques étudient ce moment, connu sous le nom de phénologie de la végétation, pour mieux comprendre comment la hausse des températures et la modification des régimes de précipitations modifient les écosystèmes du monde entier.
En règle générale, les enquêtes sur les fleurs sauvages reposent sur des outils tels que les observations sur le terrain et la photographie accélérée. Mais ces méthodes ne parviennent pas à capturer les changements plus larges qui peuvent survenir dans différents écosystèmes à travers le monde, a déclaré l'auteur principal de l'étude, Yoseline Angel, scientifique à l'Université du Maryland, à College Park et au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland.
"L'un des défis est que les fleurs peuvent avoir une durée de vie très courte par rapport aux feuilles ou à d'autres parties de la plante", a-t-elle déclaré. "Ils ne survivront peut-être que quelques semaines." Pour suivre les fleurs à grande échelle, Angell et d'autres scientifiques de la NASA étudient l'une des caractéristiques caractéristiques des fleurs : la couleur.
Il existe trois grandes catégories de pigments floraux : les carotènes et les bétalaïnes (liés aux jaunes, oranges et rouges) et les anthocyanes (liés à de nombreux rouges profonds, violets et bleus). Les différentes structures chimiques des pigments réfléchissent et absorbent la lumière selon des motifs uniques.
Les spectromètres permettent aux scientifiques d'analyser les « empreintes » chimiques des plantes et de classer les espèces végétales en fonction de leurs « empreintes » chimiques. Étant donné que toutes les molécules réfléchissent et absorbent des modèles de lumière uniques, les spectromètres peuvent identifier un large éventail de substances biologiques, de minéraux et de gaz.
Les appareils portatifs sont utilisés pour analyser des échantillons sur le terrain ou en laboratoire. Pour étudier les satellites et les planètes, y compris la Terre, la NASA a développé des spectromètres imageurs de plus en plus puissants au cours des 45 dernières années.
L'un des instruments, appelé AVIRIS-NG (abréviation de Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer-Next Generation), est construit par le JPL et peut être installé sur des avions. En 2022, il a été utilisé dans le cadre d'une vaste campagne écologique sur le terrain pour étudier la végétation des réserves Jack et Laura Dangermond et de la réserve Sedgwick, dans le comté de Santa Barbara. De février à juin, les plantes observées comprennent deux espèces d'arbustes indigènes : le Coreopsis géant et l'Artemisia de Californie.
Les scientifiques ont développé une méthode pour trouver les empreintes spectrales des fleurs parmi d'autres caractéristiques du paysage encombrant les pixels de l'image. En fait, ils ont pu capturer 97 % des différences spectrales subtiles entre les fleurs, les feuilles et la couverture de fond (sol et ombre) et identifier les différents stades de floraison avec 80 % de certitude.
Les résultats ouvrent la porte à davantage de recherches aériennes et spatiales sur les plantes à fleurs, qui représentent environ 90 % de toutes les espèces végétales terrestres. Angel a déclaré que l'un des objectifs ultimes est de soutenir les agriculteurs et les gestionnaires de ressources naturelles qui dépendent de ces espèces, ainsi que des insectes et autres pollinisateurs. Les fruits, les noix, de nombreux médicaments et le coton sont quelques produits produits par les plantes à fleurs.
Angel étudie de nouvelles données collectées par le spectromètre sœur AVIRIS, qui fonctionne à bord de la Station spatiale internationale. Il s’appelle EMIT (Earth Mineral Dust Source Investigation) et vise à cartographier les minéraux autour des régions arides de la Terre. La combinaison de ses données avec d’autres observations environnementales pourrait aider les scientifiques à étudier la superfloraison, un phénomène dans lequel de vastes étendues de fleurs du désert fleurissent après de fortes pluies.
Angel a déclaré que l'une des joies de l'étude des fleurs est l'enthousiasme des scientifiques citoyens. "J'ai des alertes sur les réseaux sociaux sur mon téléphone", a-t-elle déclaré, ajoutant que c'était un moyen pour elle de suivre l'activité des fleurs sauvages dans le monde.
Compilé à partir de /ScitechDaily