Состояние растительного покрова Земли удобно исследовать из космоса с помощью аппаратуры, установленной на спутниках. Обычно для этого спектральными методами измеряют отражение света земной растительностью.

Однако недавно появилась новая идея — использовать при дистанционном исследовании способность хлорофилла под действием солнечного света флуоресцировать на длине волны 662—669 нанометров. Между уровнем флуоресцентного излучения и фотосинтезом растений существует непосредственная связь. Сам же фотосинтез (образование органического вещества из углекислого газа и воды под действием света при участии хлорофилла) — основа жизнедеятельности растений. Использовать флуоресцентные картинки в качестве индикатора жизнедеятельности растений предложили специалисты из Центральной лаборатории солнечно-земных взаимодействий Болгарской академии наук.

Для того чтобы изучить особенности флуоресцентных изображений растительного покрова, болгарские исследователи разработали специальную биокамеру. В ней можно имитировать различные неблагоприятные воздействия, подобные тем, с которыми приходится сталкиваться растениям в их повседневной земной жизни: недостаток влаги, нарушения температурного режима, воздействие кислотных дождей. Некоторые эксперименты, проводившиеся в биокамере, включали действие сразу нескольких вредных факторов, напри-мер резкое повышение температуры (высокотемпературный стресс) в сочетании с неблагоприятным углом падения света (имитация изменений высоты Солнца над горизонтом).

Как оказалось, флуоресцентные картинки позволяют получать информацию о скорости фотосинтеза растений и пространственном распределении повреждений фотосинтетического аппарата задолго до видимых изменений растительных тканей. Это дает возможность вовремя обнаружить стрессовую ситуацию и принять соответствующие меры до наступления необратимых последствий.

Биологи также провели сравнительные эксперименты, позволяющие сопоставить традиционные спектральные и флуоресцентные изображения и сравнить их чувствительность к внешним неблагоприятным факторам. Исследователи пришли к выводу, что флуориметрия — отличный инструмент для подтверждения и дополнения спектральных данных о состоянии растений.

Не исключено, что разработка болгарских ученых в недалеком будущем найдет свое место на одном из космических аппаратов дистанционного мониторинга Земли.

По картинкам флуоресценции хлорофилла можно оценить состояние растительных покровов.

№12, 2007