La vie sur Terre est impossible sans photosynthèse. Il fournit de la nourriture et de l'oxygène à toutes les formes de vie supérieures et joue un rôle important dans le système climatique, réguler l'absorption du dioxyde de carbone (CO2) de l'atmosphère terrestre et sa fixation dans la biomasse. Cependant, la quantification de la photosynthèse à l'échelle de l'écosystème à l'échelle mondiale reste incertaine.

Maintenant, une équipe internationale de scientifiques a fait un grand pas en avant. Ils ont utilisé les données de l'Observatoire de carbone en orbite 2 (OCO-2) de la NASA pour cartographier la soi-disant fluorescence de la chlorophylle induite par le soleil (SIF) à une résolution spatiale beaucoup plus élevée que celle de tout autre instrument spatial. Le signal SIF faible mais néanmoins détectable émerge naturellement sur les feuilles exposées au soleil, lorsque les molécules de chlorophylle sont excitées par des photons absorbés, et est un proxy pour la photosynthèse des plantes. Ces mesures permettront d'améliorer la compréhension du cycle global du carbone, conclut Ying Sun du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena et ses collègues. Ils ont publié leurs résultats dans la revue Science .

La principale force des mesures SIF d'OCO-2 est leur très haute résolution spatiale. "Jusqu'au lancement de la mission satellite OCO-2 en 2014, nous avions des cartes globales de SIF, mais à une résolution spatiale grossière, chaque pixel comprenant des zones d'environ 50 x 50 kilomètres dans le meilleur des cas, " dit Luis Guanter de GFZ. Les nouvelles données, qui ont été largement validés par des mesures indépendantes au sol, sont beaucoup plus riches. "Ils nous permettent d'examiner les relations entre le SIF et la production primaire brute (GPP) - la quantité de carbone fixée par les plantes par photosynthèse - à des échelles jamais explorées auparavant."

Les auteurs ont découvert qu'une seule relation linéaire peut être utilisée pour adapter le SIF au GPP sur différents types de végétation tels que les cultures, forêts et prairies, ce qui contredit les résultats précédents obtenus avec des données à faible résolution. Cela offre un sujet passionnant pour de futures recherches. "Mesure précise de la fluorescence de la chlorophylle induite par le soleil, dérivé d'OCO-2, mais aussi de missions de suivi telles que l'European Sentinel-5P, qui sera lancé le 13 octobre - permet aux scientifiques de quantifier la production primaire brute et sa contribution au cycle mondial du carbone, " dit Guanter.

"Avec de telles données satellitaires améliorées, nous pouvons pour la première fois combiner les observations mondiales du SIF avec des données in situ à l'échelle de l'écosystème sur l'absorption brute de carbone. Cela a un grand potentiel pour améliorer nos estimations mondiales basées sur les données de la photosynthèse et d'autres flux entre la terre et l'atmosphère qui sont pertinents pour le système terrestre ", a déclaré Martin Jung de MPI-BGC.