FLEX începe testul vitalității plantelor

O rachetă Vega-C a decolat din Guyana Franceză la 15 septembrie, transportând pe orbită doi sateliți europeni. Unul dintre ei, FLEX, este conceput să detecteze lumina foarte slabă emisă de plante în timpul fotosintezei, un semnal care arată cât de activă este vegetația, nu doar dacă aceasta este verde. Centrul de control din Darmstadt a confirmat contactul atât cu FLEX, cât și cu satelitul Copernicus Sentinel-3C, după separarea fără probleme de rachetă. Etapa științifică propriu-zisă abia începe.

Ambele vehicule spațiale au ajuns pe orbite heliosincrone, la aproximativ 815 km deasupra Pământului. Intrarea pe orbită nu garantează însă rezultate științifice: instrumentul FLEX, denumit FLORIS, trebuie calibrat, corecțiile atmosferice trebuie validate, iar primele măsurători ale fluorescenței trebuie comparate cu datele obținute la sol. Punerea în funcțiune ar urma să dureze aproximativ trei luni, după care va începe o misiune științifică de 3,5 ani.

Un indiciu, nu un diagnostic

Când clorofila absoarbe lumina solară, cea mai mare parte a energiei alimentează fotosinteza sau se disipă sub formă de căldură. O fracțiune foarte mică este reemisă ca o lumină roșie slabă, numită fluorescență indusă de radiația solară, sau SIF. Imaginile convenționale din satelit arată dacă vegetația există și este verde, însă o pădure afectată de secetă poate părea perfect sănătoasă de la înălțime, deși mecanismele sale fotosintetice încetinesc. Fluorescența este legată de această activitate funcțională, astfel încât modificările semnalului pot deveni vizibile înainte ca frunzele să se ofilească sau să se îngălbenească.

Diferența este asemănătoare celei dintre a verifica dacă luminile unei fabrici sunt aprinse și a citi unul dintre indicatoarele de pe linia de producție. Indicatorul oferă informații despre funcționarea fabricii, dar nu măsoară câte produse finite ies de pe bandă. Absorbția carbonului poate scădea fără o reducere proporțională a fluorescenței atunci când plantele își închid rapid stomatele, micile orificii prin care fac schimb de gaze, după cum a arătat un experiment controlat. Fluorescența este, așadar, un indicator util, dar nu o măsură definitivă.

Și alți sateliți au detectat acest semnal. GOSAT, misiunea Japoniei, a furnizat unele dintre primele măsurători globale, urmată de OCO-2 al NASA și de TROPOMI al Europei. Niciunul nu a fost însă proiectat special pentru măsurarea fluorescenței: fie oferă detalii fine pe fâșii înguste de teren, fie acoperă suprafețe întinse la o rezoluție redusă. FLEX este conceput să cartografieze ambele regiuni spectrale principale ale fluorescenței pe o fâșie de 150 km, cu o eșantionare la sol de 300 m, revenind deasupra aceleiași zone la fiecare 27 de zile. Rezoluția permite diferențierea multor peisaje agricole, deși norii și suprafețele cu vegetație mixtă vor limita informațiile obținute la o singură trecere.

Cum separă FLORIS semnalul plantelor de lumina solară

Pentru a extrage această lumină slabă din radiația solară reflectată, mult mai puternică, FLORIS folosește o metodă spectrală. Spectrul luminii solare conține benzi întunecate și înguste, corespunzătoare lungimilor de undă absorbite de gazele din atmosfera Soarelui sau a Pământului. În interiorul acestor benzi, reflexia de fond scade, iar contribuția redusă a fluorescenței poate fi modelată mai ușor. FLORIS este proiectat să măsoare spectrul la rezoluție foarte înaltă în jurul acestor intervale și să separe semnalul plantelor de fundal, după corectarea efectelor atmosferice. Prima probă importantă va fi dacă instrumentul poate atinge pe orbită precizia prevăzută în proiect.

O măsurătoare a fluorescenței, luată separat, rămâne ambiguă. O valoare redusă poate indica fie culturi afectate de stres, fie o vegetație rară, care absoarbe puțină lumină. FLEX este proiectat să zboare în tandem cu un satelit Sentinel-3, urmându-l pe aceeași orbită. Instrumentele Sentinel-3 măsoară lumina reflectată în mai multe benzi spectrale, date din care cercetătorii pot deduce structura coronamentului și proprietățile frunzelor. Senzorul termic urmărește temperatura suprafeței, care crește atunci când plantele afectate de secetă își închid stomatele și nu se mai răcesc prin evaporarea apei. Combinate, aceste măsurători permit o estimare mai precisă, prin modele, a cantității de carbon fixate efectiv de vegetație.

În prima etapă, FLEX va zbura alături de Sentinel-3A, aflat pe orbită din 2016. Sentinel-3C, lansat cu aceeași rachetă, intră în propria perioadă de punere în funcțiune și va prelua ulterior rolul de partener. Lansarea comună a economisit un loc pe o rachetă, dar nu a creat imediat o pereche operațională de observare.

Etapele următoare

Studiile anterioare, efectuate la sol și cu ajutorul sateliților, oferă rezultate încurajatoare. Într-o pădure din Colorado, măsurătorile continue ale fluorescenței au urmărit activarea sezonieră a fotosintezei, deși arborii veșnic verzi și-au păstrat culoarea pe tot parcursul anului. Un studiu din 2026 a constatat că fluorescența măsurată de TROPOMI a început să scadă cu aproximativ doi ani înainte ca pădurile distruse de gândaci să moară vizibil. Rezultatele indică existența unor informații ecologice reale în acest semnal, dar provin de la instrumente cu alte caracteristici și scări spațiale decât FLEX.

În ziua lansării nu exista încă nicio hartă calibrată a fluorescenței produsă de FLEX. Misiunea ar trebui să adauge informații despre funcționarea plantelor hărților structurale folosite deja de cercetători. Perioada de punere în funcțiune trebuie să demonstreze acum dacă FLORIS poate extrage acest semnal în mod fiabil și la rezoluția spațială stabilită de proiectanți.