Ce n'est pas grave si c'est une forêt, un champ de soja, ou une prairie, toutes les plantes absorbent le dioxyde de carbone pendant la photosynthèse, le processus par lequel elles utilisent la lumière du soleil pour convertir l'eau et le dioxyde de carbone en nourriture. Lors de ce basculement, les plantes émettent une « lueur » énergétique qui n'est pas visible à l'œil humain, mais peut être détecté par les satellites dans l'espace. Maintenant, des chercheurs de l'Université du New Hampshire sont allés encore plus loin. En utilisant les données satellitaires de différents grands écosystèmes terrestres du monde, ils ont découvert que la lueur de la photosynthèse est la même dans toute la végétation, peu importe l'emplacement. Cette analyse mondiale unique en son genre pourrait avoir une importance en fournissant des données plus précises aux scientifiques travaillant à modéliser le cycle du carbone et, éventuellement, aider à mieux projeter le changement climatique.

"L'importance de ces résultats est que plutôt que d'examiner plusieurs types de données et de modèles informatiques à partir d'informations collectées sur le terrain pour surveiller la photosynthèse des plantes à travers le monde, l'utilisation des observations satellitaires fournira une option en temps quasi réel simple, fiable et rapide, " dit Jingfeng Xiao, un professeur agrégé de recherche UNH et le chercheur principal de l'étude récemment publiée dans la revue Biologie du changement global .

Partout dans le monde, les plantes constituent un puits de carbone majeur qui aide à éliminer le carbone de l'atmosphère lors de la photosynthèse. À cause de ce, des estimations précises de la photosynthèse sont cruciales pour les scientifiques qui examinent les fonctions des écosystèmes, cyclisme carbone, et les rétroactions sur le climat. Le défi a été dans les scientifiques de données au sol précédemment utilisés pour l'estimer, y compris la température de l'air, radiation solaire, précipitation, et d'autres informations utilisées dans les modèles informatiques des systèmes terrestres qui se concentrent sur le cycle du carbone. Cependant, ces calculs ont de grandes variations qui peuvent affecter les résultats.

Pour mesurer la quantité de carbone absorbée par les plantes grâce à la photosynthèse, connue sous le nom de productivité primaire brute (PPB), les scientifiques mesurent de plus en plus la lueur énergétique des plantes, appelée fluorescence induite par le soleil (SIF). Cette lumière qui est émise à travers la feuille se trouve à l'extrémité supérieure du spectre lumineux. Alors que les scientifiques ont utilisé ces données pour des biomes spécifiques, ou des communautés biologiques distinctes comme une forêt ou un désert, cette étude est la première à examiner la relation entre le GPP au sol et le SIF observé par satellite dans différentes régions du monde, des prairies aux forêts mixtes et même aux zones à végétation clairsemée.

Les chercheurs ont collecté les données SIF pour les plantes dans huit grands biomes, ou types d'écosystèmes, du satellite Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) et a constaté que l'emplacement des plantes n'avait pas d'importance, que, tout comme les études antérieures dans des domaines particuliers, où il y avait plus de SIF, les plantes ont absorbé plus de carbone de la photosynthèse, et vice versa. La recherche de Xiao établit cette relation universelle entre huit types d'écosystèmes majeurs et montre que SIF peut en effet servir de proxy pour des calculs plus longs.

« C'est un grand pas vers la possibilité de se fier uniquement aux mesures satellitaires, " a déclaré Xiao. " Parce que c'est un modèle très simple, il pourrait aider à réduire l'incertitude dans les données, réduire les coûts de calcul et aider à mieux projeter le changement climatique."

C'est la première fois que l'OCO-2 est utilisé dans une analyse globale basée sur les observations du SIF. En outre, la relation universelle directe révélée dans cette étude permet d'estimer la photosynthèse sans connaître le type d'écosystème. Ceci est particulièrement important pour les régions du globe où le satellite pourrait ne pas avoir des données à petite échelle sur le type de végétation. Xiao travaille actuellement à l'élaboration d'estimations SIF mondiales pour des zones allant de quelques dizaines de kilomètres carrés, qui, selon lui, sera utile à la communauté scientifique qui étudie ces sujets.