Un método prometedor para evaluar la actividad fotosintética es mediante la medición de la fluorescencia de la clorofila inducida por el sol, un subproducto de la fotosíntesis que puede detectarse mediante sensores terrestres y satélites en el espacio.

Un estudio dirigido por Genghong Wu, Ph.D. Un estudiante asesorado por el director del Centro de Sostenibilidad de Agroecosistemas (ASC), Kaiyu Guan, y sus colegas, ha utilizado instrumentos terrestres para medir la fluorescencia de la clorofila (SIF) inducida por el sol rojo lejano y varios índices de vegetación (VI) que reflejan la salud y la actividad de las plantas. Compiló 15 años de sitio de datos SIF y VI de diversos cultivos (maíz, soja y miscanto) durante un período de seis años (2016-2021) dentro del cinturón de maíz de EE. UU. (Illinois y Nebraska).

El estudio se publica en la revista Scientific Data. .

"Las torres de covarianza de remolinos son actualmente el estándar de oro para medir la fotosíntesis del dosel", explicó Wu. "Sin embargo, son costosos y están distribuidos en sitios limitados en todo el mundo. El SIF satelital puede proporcionarnos datos espacialmente continuos. Sin embargo, utilizar completamente el SIF satelital para el monitoreo de la fotosíntesis requiere una comprensión mecánica de la relación entre los dos".

Este conjunto de datos completo proporcionado en este estudio se puede utilizar para obtener información sobre la relación mecanicista entre el SIF del rojo lejano y la fotosíntesis a nivel del dosel. Esta relación es fundamental para interpretar con precisión las lecturas SIF, ya sea que provengan de observaciones terrestres o de imágenes satelitales.

Es importante destacar que el estudio proporciona un conjunto de datos sólido que puede servir como punto de referencia para validar los productos SIF satelitales, que se utilizan cada vez más para monitorear los sistemas agrícolas globales y el ciclo del carbono. Además, el conjunto de datos se puede utilizar para mejorar los modelos para predecir el rendimiento de los cultivos y evaluar la salud de las plantas a gran escala, contribuyendo a prácticas y políticas agrícolas más informadas.

A través del artículo, los científicos describieron cómo construyeron la red y una descripción del conjunto de datos. El artículo incluye detalles sobre instrumentación, procesamiento de datos y posibles aplicaciones.

"Somos uno de los primeros grupos en todo el mundo en desarrollar una red de este tipo para mediciones SIF a largo plazo, que se remonta a 2016", comentó Guan.

"Uno de nuestros objetivos era ofrecer a los investigadores una aplicación más amplia de este conjunto de datos", señaló Wu. "Por lo tanto, este documento proporciona una descripción detallada de cómo recopilamos, procesamos y validamos indirectamente los conjuntos de datos y cuáles son las posibles aplicaciones de los datos".

Wu también señala que, si bien muchos investigadores recopilan datos de SIF y fotosíntesis, no existe un método estándar para hacerlo.

"La gente ha recopilado y procesado los datos del SIF de diferentes maneras", dijo Wu. "Existen varios sistemas con diferentes diseños de instrumentación. Necesitábamos un registro detallado de nuestros sistemas y configuración para, con suerte, ser útiles a la hora de establecer el estándar para la recopilación y el procesamiento de estos datos en el futuro".

"Decidimos ser transparentes con nuestro método para que otros puedan confiar en la confiabilidad de nuestros datos", dijo Wu. "Ahora también pueden utilizar nuestros datos SIF para asimilar los modelos de superficie terrestre para estimar el ciclo del carbono o el ciclo del agua, además de la estimación de la fotosíntesis y la detección del estrés."