Космические наблюдатели

Ученых всего мира волнует проблема глобального изменения климата на нашей планете, в котором не последнюю роль играют зеленые растения, обладающие способностью, поглощая углекислый газ, выделять кислород. Содержание СО2 в атмосфере измерить несложно, куда труднее определить динамику его изменения, оценив, сколько килограммов чистого углерода поглощают растения, растущие на одном квадратном метре земной поверхности в течение года.

Решить эту задачу удалось с помощью двух искусственных спутников «EOS Terra» и «EOS Aqua», снабженных фотографической и спектрометрической аппаратурой. Они были запущены NASA, соответственно, в 1999 и 2002 годах. Установленные на них спектрорадиометры MODIS имеют 36 спектральных измерительных каналов с 12-битным разрешением в видимом световом, ближнем, среднем и тепловом ИК-диапазонах.

 

 

Находятся спутники на полярных орбитах, облетая Землю от полюса к полюсу, поэтому благодаря ее собственному вращению в поле их зрения попадает вся поверхность нашей планеты. Собранной за 8 дней их работы информации, оказывается, вполне достаточно для построения подробнейшей карты, отражающей протекающие на Земле метаболические процессы, которые связаны с фотосинтезом в лесных массивах и морских глубинах. Анализируя сезонные и годичные колебания активности этих процессов, можно предсказывать не только урожай злаковых или бобовых культур, но и места наиболее удачного лова рыбы и выпаса крупного рогатого скота.

Полученные спутниками данные еще раз подтвердили огромную роль в поддержании оптимального состава земной атмосферы океанического планктона. Оказывается, количество поглощаемого океаном за год СО₂ примерно равно продуктивности всех лесов, саванн, полей и болот, находящихся на суше. А вот ледовые массивы Арктики и Антарктики, равно как и пустыни Африки, совсем не поглощают углекислый газ. Постоянный глобальный мониторинг биоактивности земной флоры был давней мечтой экологов, поскольку чисто земными средствами наблюдения крайне трудно оценить суммарную продуктивность процесса фотосинтеза.

Количество же выбрасываемого разными странами СО₂ можно оценить, даже не поднимаясь в космос, — на основе данных о добываемых и сжигаемых энергоносителях. Так что теперь хорошо известны не только те страны, промышленность которых максимально загрязняет атмосферу, но и те, чья флора снабжает земную фауну кислородом.

Зима и лето снова вместе

Летом даже тайга совсем неплохо поглощает СО₂, чего никак не скажешь про территории России и Канады зимой. Пустыни Африки и Средней Азии в любое время года безжизненны, так же как и покрытые льдом горные массивы и полюса Земли. Территория США, несмотря на относительно теплый климат, даже летом мало радует буйной зеленью, а вот Южная Америка и Центральная Африка в летнее время активно покрываются новой растительностью.

Год за годом

Суша гораздо больше подвержена погодным колебаниям, чем океан. На картах хорошо видно, насколько активнее шел процесс фотосинтеза в 2001-м по сравнению с 2002 годом. Растительность Центральной Африки и Южной Америки поглотила за год от 2 до 3 кг углерода на каждый м² поверхности, а это значит, что прирост биомассы составлял не менее 10 кг/м ². Морские глубины, как и положено земному аккумулятору тепла, гораздо меньше подвержены сезонным и годичным колебаниям биопродуктивности, и свои 100—200 г/м ²/год углерода планктон поглощает независимо отпогоды.

Цветная шкала позволяет наглядно увидеть, какое количество углерода поглощается в процессе фотосинтеза зелеными растениями Земли (кг/м² /год).