Objectiu

Explicar les qüestions principals a tenir en compte en fer seguiments via satèl·lit de la productivitat de la vegetació i del ritme d'absorció del carboni atmosfèric en la regió mediterrània. Amb els sensors d'ara, i també en un futur pròxim.

Mètodes bàsics

Aquí revisem bibliografia per descriure diferents maneres de mesurar com són d'eficients les plantes en l'aprofitament de la llum per produir biomassa. Com més eficients, més productivitat i més capacitat per absorbir CO2 de l'aire. Concretament, el document explica els dos indicadors més útils en l'actualitat per prendre'n mesures via satèl·lit: un és el PRI i l'altre és la fluorescència fotosintètica. També avalua el potencial i les limitacions dels diferents satèl·lits disponibles.

Resultats principals

*Explicació teòrica: 
Quan les plantes rebutgen una part de la llum que podrien aprofitar per fer la fotosíntesi, l'excés de llum es pot alliberar en forma de calor o bé en forma de llum fluorescent. En les imatges de satèl·lit, tant l'índex PRI com la fluorescència es calculen a partir de la proporció de llum que reflecteixen les plantes en petites regions de l'espectre, com a resultat d’aquests processos. Tots dos prediuen millor els canvis en la productivitat vegetal i en la captació de CO2 que els índexs basats en regions amples de l'espectre de llum, com ara l'NDVI.

*Aplicació en la regió mediterrània:
La productivitat vegetal en la regió mediterrània varia molt en el temps, prop d'un 35% al voltant de la productivitat mitjana en un període de cinc anys. Per ara, en la nostra regió els matollars són els més problemàtics en l'aplicació d'aquestes tècniques. La solució en part serà utilitzar simultàniament imatges que provinguin de més d'un sensor, per així obtenir més informació des d'angles diferents. 

*Seguiment per satèl·lit:
Les principals limitacions són que la resolució espacial és relativament baixa i que no sempre es disposa de dades diàries. El sensor MODIS té una resolució espacial moderada i ofereix dades a escala global des de l'any 2000. Ha tingut èxit en l'estimació del PRI en diferents tipus de bosc, incloent-hi el mediterrani. Hi ha altres sensors operatius com Hyperion i CHRIS/PROBA capaços de captar diferències entre regions molt petites de l'espectre de la llum i amb millor resolució espacial. Això és un gran avantatge en el càlcul del PRI. A més, properament s’hi afegiran les missions espacials EnMap (Alemanya) i Hyspiri (Estats Units) amb sensors que ens enviaran dades similars i augmentaran el volum d’informació disponible.

La fluorescència fotosintètica és un indicador més recent i molt prometedor pel seguiment de la vegetació per satèl·lit perquè és un tipus de llum que només emeten les plantes. Sobretot és útil en avaluacions del balanç de carboni atmosfèric.  Fins ara s'ha demostrat la utilitat de les dades del satèl·lit europeu ENVISAT i del satèl·lit americà per a l’observació dels gasos amb efecte hivernacle (GOSAT). Tot just se n’ha posat en òrbita un altre especialment dissenyat per a l’observació del carboni atmosfèric, l’ OCO-2, que ajudarà molt a predir el balanç de carboni dels ecosistemes.  Es preveu al 2018 una versió europea, el FLEX, que estarà especialitzat en detectar la fluorescència.  A més, properament tindrem dades de carboni a temps real, deu cops al dia, gràcies a les tres plataformes del Geostationary Carbon Process Mapper.

Conclusions

En la regió mediterrània, la productivitat de la vegetació varia molt al llarg de l'any. Una estimació en l'eficiència amb què les plantes fan la fotosíntesi permet predir millor els canvis en la productivitat i en la quantitat de carboni atmosfèric absorbit per la vegetació. Les dades de satèl·lit permeten obtenir aquesta informació de manera contínua en el temps i en l'espai. L'índex PRI és una aproximació vàlida i pràctica a aquests efectes. La fluorescència fotosintètica està tenint cada cop més èxit en el seguiment del carboni atmosfèric. Existeixen limitacions en l'ús d'aquestes dades, que en part es poden superar millorant els mètodes de calibratge de les dades, així com el nivell de resolució espacial. Les properes missions espacials prometen algunes d'aquestes millores.