Image en accéléré du lancement d'ECOSTRESS vers la Station spatiale internationale, 29 juin 2018, Centre spatial Kennedy de la NASA, Cap Canaveral, FL. Crédit :Tom Cross pour Teslarati
Les agriculteurs qui irriguent leurs cultures pourraient bientôt recevoir de l'aide de l'espace. En 2018, les scientifiques ont lancé ECOSTRESS, un nouvel instrument maintenant attaché à la Station spatiale internationale. Sa mission :recueillir des données sur l'utilisation de l'eau par les plantes à travers le monde.
L'expérience du radiomètre thermique spatial ECOsystem sur la station spatiale (ECOSTRESS) aide les scientifiques à répondre à trois grandes questions :
"Techniquement, les instruments mesurent la température de surface, qui reflète le stress thermique des plantes, " explique Joshua Fisher du Jet Propulsion Laboratory de la NASA. Fisher est le responsable scientifique de la mission ECOSTRESS. " En mesurant la température, nous sommes en mesure de dire combien d'eau les plantes utilisent. Par exemple, si vous avez deux plantes et arrosez une, celui qui a plus d'eau sera plus frais."
La mesure de la température peut être comparée à tenir une main sur du sable chaud à la plage. Même sans toucher le sable, une personne peut dire qu'il fait chaud. C'est le genre d'énergie qu'ECOSTRESS capte.
Et le système prend des mesures à différents moments de la journée, grâce à l'orbite unique de la Station spatiale. C'est important :les plantes fonctionnent différemment tout au long de la journée.
L'instrument ECOSTRESS est logé dans un grand boîtier qui se branche à l'extérieur de la Station spatiale internationale. Ici, l'instrument est en cours de développement au Jet Propulsion Laboratory de la NASA avant son lancement. Crédit :NASA-JPL/Caltech
Lorsque les plantes ont suffisamment d'eau, ils ouvrent des pores dans leurs feuilles (les stomates) pour absorber le dioxyde de carbone pour la photosynthèse. Lors de l'ouverture des stomates, la plante mais perd de l'eau. Cependant, une plante en stress hydrique, avant même une sécheresse complète, fermera de manière protectrice les stomates pour conserver l'eau. Alors que la plante retient une eau précieuse, il refroidit aussi moins.
En utilisant les données de température d'ECOSTRESS, les scientifiques sont capables de calculer l'évapotranspiration, c'est-à-dire la quantité d'eau qui s'évapore de la surface de la Terre et des plantes. « Et pour les agriculteurs, cette information est l'exigence numéro un pour l'irrigation. Il est utile pour eux de savoir combien arroser les plantes. Et cela aide à indiquer les sécheresses futures et les changements météorologiques. »
Disposer de ce type d'informations peut indiquer aux chercheurs la quantité d'eau qui monte dans l'atmosphère et également la quantité d'énergie utilisée pour le faire. Il peut également montrer quelles plantes sont plus efficaces avec leur eau et lesquelles sont stressées parce qu'elles n'en ont pas assez. Il peut le faire à une échelle étonnamment petite :jusqu'à 230 pieds carrés.
« Nous travaillons avec des gestionnaires de l'eau et des spécialistes de l'agriculture qui veulent ces données afin qu'ils puissent les transmettre aux agriculteurs avec lesquels ils travaillent, " Fisher dit. "Nous avons un bureau entier à la NASA qui connecte les utilisateurs sociétaux avec nos données afin qu'elles puissent être utilisées pour aider les agriculteurs et d'autres à prendre de meilleures décisions."
Le projet est une collaboration internationale. Les astronautes ont effectué une sortie dans l'espace de six heures pour se préparer à l'arrivée d'ECOSTRESS. Un bras robotique canadien a enlevé ECOSTRESS de son vaisseau spatial cargo et l'a transmis au bras robotique japonais pour installation. ECOSTRESS utilise la puissance et les communications de la station spatiale pour collecter des données et les envoyer à Fisher et à son équipe.
"C'était le premier lancement auquel j'allais et c'était vraiment quelque chose de spécial, " dit Fisher. " Je me suis intéressé à ce travail après avoir grandi en partageant mon temps entre Los Angeles et l'Alaska et en pensant à une vision plus large de la façon dont la vie sur Terre persiste et prospère. L'évapotranspiration est le premier prédicteur climatique de la biodiversité. Quand vous avez beaucoup d'eau et d'énergie, tu as beaucoup de vie."
Fisher a présenté ses recherches à la réunion internationale sur les sols de la Soil Science Society of America, 6-9 janvier, 2019 à San Diego
