Eine Geschwindigkeitspistole für die Photosynthese bitcoin in Indien akzeptiert

Gaithersburg, Maryland – An einem neuen sonnigen Nachmittag, stand David Allen von einem Fenster im dritten Stock in einem Forschungsgebäude am National Institute of Standards and Technology (NIST), ein Gerät in seinen Händen hält, die zwischen einem Video wie ein Kreuz aussahen Kamera und ein Teleskop bitcoin Gefahren. Der NIST-Campus ist in einem Vorort von Gaithersburg, Maryland, aber aus dem Fenster schauen, Alle konnten 24 Hektar (60 Acres) Tulpenbaum, Eiche, Hickory und Rot-Ahorn-Überbleibsel des nordöstlichen Laubwaldes sehen, die diese Landschaft einst dominierten.

Alle montiert, um das Gerät auf einem Stativ und richteten sie unter das Fenster auf dem Patch von Wald. Das Gerät war keine Kamera, sondern eine Art von optischem Sensor, der, wenn die Wissenschaft aus trägt, wird die Geschwindigkeit der Photosynthese-die chemischen Reaktion abschätzen kann, dass Pflanzen ermöglicht Wasser, Kohlendioxid (CO2) und Umwandlung von Sonnenlicht in Lebensmittel und Faser aus der Ferne.


Diese Messung ist möglich, weil, wenn Pflanzen photosynthetisierende emittieren ihre Blätter eine sehr schwache Leuchte des Infrarotlicht bitcoin Georgia. Das Glühen wird Solar-Induced Fluorescence genannt, oder SIF, und in den letzten Jahren, optische Sensoren zur Messung dramatisch vorangebracht haben. Der Sensor, Allen war gerade auf einem Stativ befestigt war einer von ihnen.

„Wenn SIF Sensoren gut am Ende arbeiten,“ Alle sagten: „Ich ein Instrument vorstellen kann, die an Kulturen oder einen Wald starrt und verfügen über eine digitale Anzeige auf es, das sagt, wie schnell die Anlage in Echtzeit wächst.“

Alle sind ein NIST Chemiker, deren Forschung umfasst Fernerkundung-die Technologie, die aus dem Weltraum zu beobachten Erde verwendet wird. Fernerkundung ermöglicht es Wissenschaftlern, Hurrikane, Karte Terrain zu verfolgen, das Bevölkerungswachstum überwachen und tägliche Wetterberichte produzieren bitcoin Split erklärt. Die Technologie ist so tief in unserem Alltag eingebettet, dass es einfach für selbstverständlich zu nehmen. Aber jede Art von Fernerkundung hatte von Grund auf neu entwickelt werden, und das SIF-Projekt am NIST zeigt, wie das gemacht wird.

Einige Satelliten sammeln bereits SIF Daten, aber Standards sind notwendig, um sicherzustellen, dass diese Messungen richtig interpretiert werden können bitcoin Banküberweisung. NIST hat eine lange Geschichte von Standards für satellitenbasierte Messungen der Entwicklung und Allens Forschung bei der Entwicklung von Standards richtet SIF zu messen. Dadurch, dass erfordert ein besseres Verständnis der biologischen Prozesse, die SIF zu Grunde liegt, und für das, Allen gemeinsam mit externen Wissenschaftlern auf.

Zur gleichen Zeit, dass Allen einen SIF-Sensors durch dieses Fenster im dritten Stock wurde mit dem Ziel, ein Team von Biologen an der Boston University und Bowdoin College war in der NIST Wald Photosynthese up close wallte bitcoin Indonesien zu messen. Ein Paar von ihnen verbrachten den Tag in den Baldachin auf einem Aluminium-Obstgarten Leiter klettern. Dort angekommen, würden sie einen tragbaren Gasaustausch-Analysator Photosynthese messen direkt auf, wie viel CO2 das Blatt aus der Luft bitcoin Live-Preis in Indien gezogen. Sie maßen auch SIF im Nahbereich.

„Wir sind die Vitalfunktionen der Bäume messen“, sagte Lucy Hutyra, der Ökologe Boston University, die das Team von Wissenschaftlern auf dem Boden geführt (Link extern). Die Idee war, diese Bodenmessungen verwenden Sinn der SIF-Daten aus der Ferne gesammelt zu machen.

Die Forschung wurde auch bei noch höheren Niveau stattfindet bitcoin Aktienkurs Graph. An diesem Nachmittag, Bruce Cook und Larry Corp, Wissenschaftler mit dem NASA-G-Liht Projekt (Link ist extern), flogen über den NIST Wald in einem Doppel Turboprop-Flugzeug, die mehrere Sensoren ausgeführt, einschließlich einem SIF-Sensor und Light Detection and Ranging (LiDAR) Sensoren, die die innere Struktur des Waldhimmel abgebildet. Das Flugzeug aus sechs parallel verläuft über den Wald bei etwa 340 Metern (1.100 Fuß leicht über dem Sicherheitsmindesthöhe von FAA-Bestimmungen erlaubt), die Instrumente von einem Hafen in den Bauch des Flugzeugs schneiden blicken.

Das gab die Wissenschaftlern drei simultane Messungen mit zu arbeiten: aus dem Boden, aus dem Fenster über dem Wald und aus der Luft bitcoin vs usd Diagramm. Sie werden verbringen Monate, um die Daten zu korrelieren.

„Es ist schwierig, denn wenn man von der Blattebene in den Wald Ebene gehen, oft unterschiedliche Ergebnisse erhalten“, sagte Alle bitcoin Preisentwicklung Graph. Zum Beispiel am Waldebene wird das SIF-Signal durch die Variationen in dem Vordach betroffen, einschließlich den Konturen und Dichte. „Wir lernen immer noch diese Effekte.“

Derzeit gibt es keine zuverlässige Möglichkeit, die Photosynthese in Echtzeit über einen weiten Bereich zu messen. Stattdessen Wissenschaftler messen, wie grün ein Gebiet zu beurteilen ist, wie viele Chlorophyll Gegenwart, dass das Molekül ist, das die Photosynthese unterstützt und gibt Blätter ihre Farbe. Aber wenn eine Pflanze Wasser oder Nährstoffe fehlt, kann es grün sein, selbst wenn die photo Maschinen ausgeschaltet sind.

SIF kann ein viel besserer Indikator für aktive Photosynthese sein. Wenn Pflanzen Photosynthese, der größte Teil der Lichtenergie durch das Chlorophyll-Molekül absorbiert geht in die Pflanze wächst, aber etwa zwei bis fünf Prozent dieser Energie Lecks als SIF entfernt. Die Menge der Leckage ist nicht immer proportional zur Photosynthese, jedoch. Umgebungsvariablen auch ins Spiel kommen.

Der NIST-Wald ist ein Prüfstand für das Verständnis, wie all diese Variablen miteinander in Beziehung. Neben SIF Daten und die Vitalfunktionen von Bäumen, sammeln die Wissenschaftler Umweltdaten wie Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und Sonneneinstrahlung bitcoin asic Chips. Sie sind auch die besten Möglichkeiten, herauszufinden, zu konfigurieren und die SIF Instrumente zu kalibrieren.

„Wir möchten, dass robuste und reproduzierbare Ergebnisse sehen, die Sinn machen“, sagte Allen. „Das wird es uns ermöglichen, aus der Blattebene, in den Wald Ebene, auf der Ebene des Ökosystems zu vergrößern und aus Messungen an einem dieser Skalen gemacht Photosynthese zu schätzen.“

SIF Mit Photosynthese in Echtzeit zu messen Bauern nur so viel Bewässerung und Dünger zu verwenden, würde es als ihre Pflanzen benötigen, und nur dann, wenn sie es brauchen. Forstwirte der Lage wären, zu wissen, wie schnell ihr Holz wächst ohne mit einem Maßband durch den Wald stampfen mit. Umweltmanager der Lage wären, die Wiederherstellung von beschädigtem oder abgeholzten Lebensräume nach einer Dürre oder Waldbrand zu überwachen.

Menschen fügen CO2 in die Atmosphäre, wenn sie fossile Brennstoffe verbrennen, und Landpflanzen entfernen rund ein Viertel der CO2 durch Photosynthese. Aber die Umweltfaktoren, die diesen Prozess beeinflussen, sind nicht gut verstanden, vor allem, weil Wissenschaftler haben keine gute Art und Weise haben die Aufnahme von CO2 auf Ökosystemebene zu messen. SIF-Messungen und die Standards für sie genau zu interpretieren, könnte helfen, dieses Problem zu lösen.