الأقمار الصناعية تتتبع صبغة الكلوروفيل لمراقبة الجفاف

تظهر مشاهدات الأقمار الصناعية الجديدة العلاقة بين وميض صبغة الكلوروفيل ورطوبة التربة كآلية لحدوث الجفاف.

مع دفء مناخ الأرض، قد تصبح موجات الجفاف متكررة وأكثر حدة، وتداعياتها فى قطاعى الزراعة والصناعة يمكن أن يكون شديداً. لذلك تحسين مراقبة الجفاف وأساليب التنبؤ أمر حيوي للتخفيف من آثار الجفاف والاستجابة له، ورصد الأقمار الصناعية قد يكون مفتاح التنبؤ الأكثر فعالية. أجرى "صن" وآخرون، دراسة حالة لأثنين من أكبر موجات الجفاف في تكساس عام 2011 وفي منطقة السهول الوسطى الكبرى عام 2012 لتحديد منشأ الجفاف.

للقيام بذلك، درس الباحثون كثافة وميض صبغة الكلوروفيل (SIF) من خلال صور الأقمار الصناعية. عند تحول الكلوروفيل من الحالة النشطة إلى الحالة غير النشطة، ينبعث منه ضوء أحمر خافت وهو علامة على حدوث التمثيل الضوئي في الكائنات النباتية (البكتيريا والطحالب، والنباتات). وبعبارة أخرى، فإن المناطق المتضررة من الجفاف تصدر كميات أقل من وميض الكلوروفيل.

اختبرالباحثون القيمة المحتملة فى دراسات حالة لنوعين مختلفين من الجفاف؛ كان جفاف تكساس نتيجة لانخفاض معدل الأمطار لمدة عام كامل، في حين أن سبب جفاف السهول الكبرى من مزيج من ارتفاع درجات الحرارة بشكل غير طبيعي في الشتاء / الربيع (الذي زاد من البخر-نتح، وهذه العملية التي تسبب فقد الرطوبة من التربة وتشجع ظروف الجفاف) وانخفاض هطول الأمطار الذي أدى إلى تفاقم نقص رطوبة التربة.

لكلا الحالتين من الجفاف، وجد الباحثون اتساقاً بين قياسات الأقمار الصناعية من كثافة وميض صبغة الكلوروفيل عندما تكون أقل من العادى وشدة الجفاف كما هو محدد في خرائط مراقبة الجفاف بالولايات المتحدة. وعلى الرغم من وجود نتائج مختلفة، إلا أن بيانات وميض صبغة الكلوروفيل تعكس بدقة رطوبة التربة فى منطقة الجذور في كلا الحالتين، وبالتالي توفر وصفاً دقيقاً للجفاف. هذه النتائج هي دليل قوي على أن إنحراف كثافة وميض الكلوروفيل يحمل إمكانية المساعدة في تقييم ظروف الجفاف. وقد نشرت تلك الدراسة فى مجلة البحوث الجيوفيزيائية فى نوفمبر عام 2015.