La misión PACE de la NASA revela un año de datos terrestres sobre la salud de las plantas observada desdeel espacio

En un año, los bosques y la vegetación de la Tierra pueden experimentar muchos cambios: la primavera y la temporada de lluvias traen consigo nuevo crecimiento, mientras que el descenso de las temperaturas y la sequía pueden provocar la desaparición de la vegetación. Ahora, una novedosa visualización de la NASA ilustra estos cambios con una gama completa de colores, tal como se ven desde el espacio.

Los investigadores han recopilado un año completo de datos de PACE para obtener información sobre la salud de la vegetación terrestre mediante la detección de ligeras variaciones en el color de las hojas. Misiones anteriores permitieron a los científicos observar cambios generales en la clorofila, el pigmento que da a las plantas su color verde y les permite realizar la fotosíntesis. Ahora, PACE permite a los científicos observar tres pigmentos diferentes en la vegetación: clorofila, antocianinas y carotenoides. La combinación de estos tres pigmentos ayuda a los científicos a obtener aún más información sobre la salud de las plantas. Crédito: Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA

El satélite PACE (Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem) de la NASA está diseñado para observar las plantas oceánicas microscópicas de la Tierra desde una nueva perspectiva, pero los investigadores también han demostrado su utilidad hiperespectral sobre tierra firme.

Variaciones en un año de la salud de las plantas

Las misiones anteriores midieron cambios generales en la clorofila, el pigmento que da a las plantas su color verde y les permite realizar la fotosíntesis. Ahora, por primera vez, las mediciones de PACE han permitido a los científicos y visualizadores de la NASA mostrar un año completo de datos de vegetación global utilizando tres pigmentos: clorofila, antocianinas y carotenoides. Estas imágenes multicolores ofrecen una visión más clara de la salud de la vegetación terrestre al detectar las más mínimas variaciones en el color de las hojas.

“La Tierra es asombrosa. Es sobrecogedor poder ver la vida vibrando en colores por todo el planeta”, dijo Morgaine McKibben, jefa de aplicaciones del programa PACE en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Es como el efecto de perspectiva que describen los astronautas cuando miran la Tierra desde arriba, solo que nosotros la vemos a través de nuestra tecnología y nuestros datos”.

Las antocianinas son los pigmentos rojos de las hojas, mientras que los carotenoides son los pigmentos amarillos; ambos se aprecian cuando el otoño cambia el color de los árboles. Las plantas utilizan estos pigmentos para protegerse de las fluctuaciones climáticas, adaptándose al entorno mediante cambios químicos en sus hojas. Por ejemplo, las hojas pueden volverse más amarillas cuando reciben demasiada luz solar pero carecen de otros elementos esenciales, como agua y nutrientes. Si no ajustaran su color, se dañarían los mecanismos necesarios para realizar la fotosíntesis.

En la visualización, los datos se resaltan con colores brillantes: el magenta representa las antocianinas, el verde la clorofila y el cian los carotenoides. Cuanto más brillantes son los colores, mayor es la cantidad de hojas en esa zona. El desplazamiento de estos colores a través de las áreas terrestres muestra los cambios estacionales a lo largo del tiempo.

En zonas como los bosques perennifolios del noroeste del Pacífico, las plantas experimentan menos cambios estacionales. Los datos lo confirman, mostrando colores relativamente más estables a medida que avanza el año.

“Los cambios en estos pigmentos, detectados por PACE, proporcionan información novedosa que puede describir mejor el crecimiento de la vegetación o el momento en que esta pasa de estar en pleno desarrollo a estar debilitada”, afirmó McKibben. “Esta es solo una de las muchas maneras en que la misión impulsará una mayor comprensión de nuestro planeta y permitirá encontrar soluciones innovadoras y prácticas que beneficien a la sociedad”.

El instrumento Ocean Color a bordo de PACE recopila datos hiperespectrales, lo que significa que observa el planeta en 100 longitudes de onda diferentes de luz visible e infrarroja cercana. Es el único instrumento, tanto en el espacio como en cualquier otro lugar, que proporciona cobertura hiperespectral alrededor del globo cada uno o dos días. La misión PACE se basa en el legado de misiones anteriores, como Landsat, que recopila datos de mayor resolución, pero observa solo una fracción de esas longitudes de onda.

En un artículo publicado en Remote Sensing Letters, los científicos presentaron los primeros productos de datos terrestres de la misión.

“Estos datos de PACE ofrecen una nueva perspectiva de la Tierra que mejorará nuestra comprensión de la dinámica y el funcionamiento de los ecosistemas”, afirmó Fred Huemmrich, profesor de investigación de la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore, miembro del equipo de ciencia y aplicaciones de PACE y coautor del artículo. “Con los datos de PACE, es como si estuviéramos contemplando un mundo de color completamente nuevo. Nos permite describir las características de los pigmentos a nivel de hoja, algo que antes no podíamos hacer”.

A medida que los científicos sigan trabajando con estos nuevos datos, disponibles en el sitio web de PACE, podrán incorporarlos a futuras aplicaciones científicas, que pueden incluir el monitoreo forestal o la detección temprana de los efectos de la sequía.

Fuente: Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA. Texto de Erica McNamee