{"id":1659,"date":"2013-07-24T20:18:16","date_gmt":"2013-07-24T23:18:16","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/chivononpo\/?p=1659"},"modified":"2013-07-24T20:18:16","modified_gmt":"2013-07-24T23:18:16","slug":"a-fotossintese-vista-do-espaco","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/2013\/07\/24\/a-fotossintese-vista-do-espaco\/","title":{"rendered":"A fotoss\u00edntese vista do espa\u00e7o"},"content":{"rendered":"

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Traduzido de: Seeing Photosynthesis from Space: NASA Scientists Use Satellites to Measure Plant Health<\/a><\/div>\n
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Kathryn Hansen
\nNASA’s Earth Science News Team<\/a><\/strong><\/em><\/div>\n
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24 de julho de 2013<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n
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Cientistas da NASA estabeleceram uma nova maneira de utilizar sat\u00e9lites para medir o que acontece dentro das plantas a n\u00edvel celular<\/h2>\n

Plantas crescem e prosperam atrav\u00e9s da fotoss\u00edntese, um processo que converte a luz do Sol em energia. Durante a fotoss\u00edntese, as plants emitem o que se chama de fluoresc\u00eancia \u2013 uma luz invis\u00edvel a olho nu, por\u00e9m detect\u00e1vel pelos sat\u00e9lites que orbitam a centenas de quil\u00f4metros acima da Terra. Os cientistas da NASA conseguiram estabelecer um processo para transformar esses dados dos sat\u00e9lites em mapas globais do fen\u00f4meno sutil com um detalhe sem precedentes.<\/p>\n

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Cr\u00e9dito:\u00a0<\/span>NASA’s Goddard Space Flight Center<\/p>\n<\/div>\n

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\u203a Download do v\u00eddeo em alta defini\u00e7\u00e3o<\/a><\/div>\n<\/div>\n

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Plantas saud\u00e1veis usam a energia da luz do Sol para realizar a fotoss\u00edntese e re-emitem parte dessa luz na forma de um brilho t\u00eanue por\u00e9m mensur\u00e1vel. Em ess\u00eancia, uma abundante fluoresc\u00eancia indica uma ativa fotoss\u00edntese e uma planta saud\u00e1vel, enquanto que pouca ou nenhuma fluoresc\u00eancia indica que a planta est\u00e1 estressada ou morrendo. Mapas desse fen\u00f4meno d\u00e3o aos cientistas um vislumbre direto da sa\u00fade das plantas.<\/p>\n

Os novos mapas \u2013 produzidos por Joanna Joiner do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, e seus colegas \u2013 anunciam um aumento de 16 vezes na resolu\u00e7\u00e3o espacial e de 3 vezes na resolu\u00e7\u00e3o temporal maiores do que os mapas de prova-de-conceito apresentados em 2011, obtidos de outro instrumento de sat\u00e9lite. Melhores medi\u00e7\u00f5es globais podem ser \u00fateis para fazendeiros interessados em ind\u00edcios antecipados de estresse sobre colheitas e para ecologistas que procuram compreender melhor os processos globais da vegeta\u00e7\u00e3o e dos ciclos de carbono.<\/p>\n

“Pela primeira vez, somos capazes de mapear em escala global as mudan\u00e7as da fluoresc\u00eancia no espa\u00e7o de um \u00fanico m\u00eas”, diz Joiner. “Isto nos permite usar a fluoresc\u00eancia para observar, por exemplo, a varia\u00e7\u00e3o da dura\u00e7\u00e3o da esta\u00e7\u00e3o do crescimento”.<\/p>\n

A din\u00e2mica da vegeta\u00e7\u00e3o, inclusive a migra\u00e7\u00e3o em dire\u00e7\u00e3o ao Norte durante a primavera no Hemisf\u00e9rio Norte, j\u00e1 \u00e9 observada indiretamente por dados de sat\u00e9lites usados para medir a “verdej\u00e2ncia” da luz refletida pela superf\u00edcie da Terra. As medi\u00e7\u00f5es da fluoresc\u00eancia complementam aquelas medi\u00e7\u00f5es, fornecendo informa\u00e7\u00f5es imediatas sobre a produtividade das plantas. Por exemplo, os pesquisadores observaram plantas que come\u00e7avam a caducar, antes que suas folhas mudassem de cor. Da mesma forma, foram capazes de detectar o crescimento antecipado das plantas durante a primavera quente de 2012.<\/p>\n

Esses mapas se tornaram poss\u00edveis devido ao desenvolvimento de uma nova maneira de identificar o t\u00eanue sinal de fluoresc\u00eancia coletado pelo Instrumento n\u00ba 2 de Monitoramento de Oz\u00f4nio Global (Global Ozone Monitoring Instrument 2 = GOME-2) no Metop-A, um sat\u00e9lite meteorol\u00f3gico Europeu. A aquisi\u00e7\u00e3o da medi\u00e7\u00e3o \u00e9 complicada pela mistura dos sinais de fluoresc\u00eancia com o da luz solar refletida pela superf\u00edcie e pela camada de nuvens da Terra, e pela absor\u00e7\u00e3o da luz solar pelos gases da atmosfera.<\/p>\n

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\"diagram<\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n
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O mecanismo dentro dos cloroplastos das c\u00e9lulas das plantas converte a luz do Sol em energia, emitindo fluoresc\u00eancia durante o processo. Os cientistas podem detectar a “digital” da fluoresc\u00eancia a partir dos dados coletados pelos sat\u00e9lites.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n
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Cr\u00e9dito da imagem:\u00a0NASA Goddard’s Conceptual Image Lab\/T. Chase<\/div>\n<\/div>\n
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\u203a Imagem ampliada<\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Para identificar a fluoresc\u00eancia, Joiner e seus colegas tiraram vantagem do fato de que cada um desses sinais tem sua pr\u00f3pria e inconfund\u00edvel assinatura espectral, tal como uma impress\u00e3o digital \u2013 o que permite distinguir os da fluoresc\u00eancia dos da superf\u00edcie da Terra ou da atmosfera. Basta encontrar a “digital” da fluoresc\u00eancia e os cientistas ser\u00e3o capazes de expurgar os dados dos demais tipos de luminesc\u00eancia.<\/p>\n

O expurgo das influ\u00eancias atmosf\u00e9ricas foi uma das complexidades ausentes da pesquisa pioneira de 2011, quando Joiner e seus colegas produziram os primeiros mapas globais que comprovaram o conceito da medi\u00e7\u00e3o global da fluoresc\u00eancia das plantas do espa\u00e7o. Esse primeiro estudo se apoiou em dados obtidos por um espectr\u00f4metro a bordo do Sat\u00e9lite de Observa\u00e7\u00e3o de Gases de Efeito-estufa (Greenhouse Gases Observing Satellite =GOSAT), um sat\u00e9lite japon\u00eas. Os pesquisadores analisaram uma se\u00e7\u00e3o incomumente escura da parte infravermelha do espectro solar, onde h\u00e1 pouca luz de fundo, o que torna poss\u00edvel distinguir o fraco sinal da fluoresc\u00eancia.<\/p>\n

A despeito das complexidades, o novo processo permite medi\u00e7\u00f5es mais frequentes, capazes de produzir mapas com maior resolu\u00e7\u00e3o. As observa\u00e7\u00f5es anteriores com o GOSAT dependiam da m\u00e9dia dos dados de \u00e1reas de 200 km\u00b2 a cada m\u00eas. Agora, com o GOME-2, os cientistas tiram a m\u00e9dia dos dados de \u00e1reas com apenas 50 km\u00b2 a cada 10 dias. O estudo foi publicado online para revis\u00e3o em abril em Atmospheric Measurement Techniques<\/em>.<\/p>\n

“As amostragens mais precisas e frequentes s\u00e3o valiosas, permitindo nos concentrarmos nas regi\u00f5es com os sinais de fluoresc\u00eancia mais fortes”, explica Joiner. “Nossos dados indicam que as \u00e1reas agr\u00edcolas do meio-oeste dos Estados Unidos s\u00e3o das terras mais produtivas do mundo. E agora tamb\u00e9m podemos fazer a correla\u00e7\u00e3o entre nossos dados de medi\u00e7\u00e3o de fluoresc\u00eancia por sat\u00e9lites e as observa\u00e7\u00f5es das torres de medi\u00e7\u00e3o de di\u00f3xido de carbono absorvido pelas plantas”.<\/p>\n

A pesquisa tamb\u00e9m pavimenta o caminho para estudos de fluoresc\u00eancia com base em medi\u00e7\u00f5es de futuras observa\u00e7\u00f5es atmosf\u00e9ricas ou espec\u00edficas de fluoresc\u00eancia. Tais observa\u00e7\u00f5es podem vir do Observat\u00f3rio Orbital de Carbono n\u00b0 2 da NASA (Orbiting Carbon Observatory-2), uma miss\u00e3o destinada a medir di\u00f3xido de carbono, cuja previs\u00e3o de lan\u00e7amento \u00e9 para julho de 2014, e a miss\u00e3o da Ag\u00eancia Espacial Europ\u00e9ia, Exploradora de Fluoresc\u00eancia, que pode ser lan\u00e7ada a partir de 2015 at\u00e9 o final da d\u00e9cada.<\/p>\n

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