ECOSTRESS mesurera la température des plantes depuis l'espace. Les scientifiques pourront utiliser ces données de température pour mieux comprendre la quantité d'eau dont les plantes ont besoin et comment elles réagissent aux pénuries d'eau. Crédit :USDA
Les médecins en apprennent beaucoup sur la santé de leurs patients en prenant leur température. Une température élevée, ou de la fièvre, peut être un signe de maladie. Idem pour les plantes, mais leurs températures à l'échelle mondiale sont plus difficiles à mesurer que les températures des individus.
C'est sur le point de changer, grâce à un nouvel instrument de la NASA qui sera bientôt installé sur la Station Spatiale Internationale appelé ECOSTRESS, ou Expérience de radiomètre thermique spatiale ECOsystem sur la station spatiale. ECOSTRESS mesurera la température des plantes depuis l'espace. Cela permettra aux chercheurs de déterminer l'utilisation de l'eau par les plantes et d'étudier comment les conditions de sécheresse affectent la santé des plantes.
Les plantes puisent l'eau du sol, et comme ils sont chauffés par le Soleil, l'eau est libérée par les pores des feuilles des plantes par un processus appelé transpiration. Cela refroidit la plante, autant que la transpiration fait chez les humains. Cependant, s'il n'y a pas assez d'eau disponible pour les plantes, ils ferment leurs pores pour conserver l'eau, provoquant une élévation de leur température.
Les plantes utilisent ces mêmes pores pour absorber le dioxyde de carbone de l'atmosphère pour la photosynthèse, le processus qu'elles utilisent pour transformer le dioxyde de carbone et l'eau en sucre qu'elles utilisent comme nourriture. S'ils continuent à avoir une disponibilité en eau insuffisante, ou "stress hydrique, " ils finissent par mourir de faim ou surchauffer, et meurt.
Les données ECOSTRESS montreront ces changements de températures des plantes, fournir un aperçu de leur santé et de l'utilisation de l'eau alors qu'il est encore temps pour les gestionnaires de l'eau de corriger les déséquilibres hydriques agricoles.
"Quand une plante est tellement stressée qu'elle brunit, il est souvent trop tard pour qu'il s'en remette, " dit Simon Crochet, Chercheur principal d'ECOSTRESS au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. "Mais mesurer la température de la plante vous permet de voir qu'une plante est stressée avant d'atteindre ce point."
Une simulation des données de température de surface terrestre ECOSTRESS autour de la mer de Salton en Californie (zone bleu foncé, en haut à gauche). Les zones plus froides apparaissent en bleu et vert, les zones plus chaudes sont en jaune et rouge. La région au sud du lac qui apparaît en vert est principalement constituée de champs agricoles, et les autres zones environnantes sont désertiques. Les données de température de surface des terres ECOSTRESS seront utilisées pour créer un produit d'évapotranspiration qui peut être utilisé pour surveiller le stress des plantes. Crédit :NASA / JPL-Caltech
Ces mesures de température sont également considérées comme un indicateur précoce de sécheresses potentielles. Lorsque les plantes d'une zone donnée commencent à montrer des signes de stress hydrique en raison d'une température élevée, une sécheresse agricole est probablement en cours. Disposer de ces données à l'avance donne à la communauté agricole une chance de se préparer et/ou de réagir en conséquence.
« ECOSTRESS va nous permettre de suivre les changements rapides du stress des cultures au niveau du champ, permettant des estimations plus précoces et plus précises de la façon dont les rendements seront impactés, " dit Martha Anderson, membre de l'équipe scientifique ECOSTRESS du département américain de l'Agriculture à Beltsville, Maryland. "Même le stress hydrique à court terme, s'il survient à un stade critique de la croissance de la culture, peut avoir un impact significatif sur la productivité.
ECOSTRESS fera de l'auto-stop jusqu'à la station spatiale sur un contrat de la NASA, La mission de ravitaillement de fret SpaceX devrait être lancée depuis la station de l'armée de l'air de Cap Canaveral en Floride le 29 juin. Une fois arrivée, il sera installé de manière robotique à l'extérieur de l'unité d'installation exposée du module d'expérimentation japonais de la station.
Au cours de l'année suivante, ECOSTRESS utilisera l'orbite terrestre basse unique de la station spatiale pour collecter des données sur plusieurs zones terrestres à différents moments de la journée. L'instrument produira des images détaillées de zones aussi petites que 43 mètres sur 76 (40 mètres sur 70), soit environ la taille d'une petite ferme, tous les trois à cinq jours.
D'autres instruments dans l'espace peuvent effectuer des mesures avec le même niveau de détail ou à différents moments de la journée, mais pas les deux. La double capacité d'ECOSTRESS le rend particulièrement important pour les scientifiques qui tentent de mieux comprendre nos écosystèmes naturels et ceux qui travaillent à l'amélioration de la sécurité alimentaire et de la gestion des ressources en eau.
« Alors que les ressources en eau deviennent de plus en plus critiques pour notre population croissante, nous devons suivre précisément la quantité d'eau dont nos cultures ont besoin, " a déclaré le responsable scientifique d'ECOSTRESS, Josh Fisher du JPL. " Nous devons savoir quand les plantes deviennent sensibles aux sécheresses, et nous devons savoir quelles parties de l'écosystème sont les plus vulnérables en raison du stress hydrique."
Bien que ne faisant pas partie de sa mission principale, Les données de température ECOSTRESS seront également utiles pour d'autres études nécessitant des informations sur la température, comme la détection et la caractérisation des volcans, feux de forêt et vagues de chaleur.
