Để theo dõi hiệu quả tình trạng sử dụng nước của thực vật trên Trái đất, NASA đang chuẩn bị lắp đặt một thiết bị mới trên Trạm vũ trụ quốc tế. Thiết bị này có tên là ECOSTRESS, sẽ đo lường sự thay đổi nhiệt độ của thực vật trên bề mặt Trái đất.

Để tránh hiện tượng nhiệt quá nóng, cây thoát hơi giống như con người đổ mồ hôi. Thoát hơi nước là quá trình hút nước qua hệ thống rễ và cung cấp nước qua lỗ khí của cây. Quá trình này làm giảm nhiệt độ của cây.

Khi không có đủ nước, cây đóng lỗ khí lại để tránh bị mất nước. Nhưng các lỗ khí này cũng cần cho cây hấp thụ CO2 và quá trình quang hợp được cây sử dụng để sản sinh nhiên liệu cho tế bào. Nếu cây rơi vào tình trạng thiếu nước kéo dài, cây sẽ chết.

Simon Hook, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: "Khi cây bị thiếu nước dài ngày, nó sẽ ngả sang màu nâu, thường là lúc quá muộn để phục hồi. Nhưng đo nhiệt độ của cây cho phép bạn nhận thấy cây đang bị áp lực trước khi cây đạt tới điểm khó phục hồi".

Nhóm nghiên cứu sử dụng thiết bị ECOSTRESS để phát hiện ra những dấu hiệu thiếu nước gia tăng - khởi đầu sự khô hạn - bằng cách quan sát sự gia tăng nhiệt độ của cây trồng. Nhận thấy sớm áp lực nước có thể cho phép người nông dân đưa ra giải pháp và lập kế hoạch phù hợp. Trước đây, các nhà khoa học đã thử nghiệm sử dụng các cảm biến điện gắn trên lá để theo dõi lượng nước cây hấp thụ.

Martha Anderson, đồng tác giả nghiên cứu cho biết. “ECOSTRESS sẽ cho phép chúng tôi theo dõi những thay đổi nhanh chóng tình trạng thiếu nước của cây trồng ở quy mô cánh đồng để ước tính chính xác và sớm hơn mức độ tác động. Thậm chí thiếu độ ẩm trong thời gian ngắn, nếu xảy ra trong giai đoạn phát triển quan trọng của cây, có thể ảnh hưởng lớn đến năng suất cây trồng".

Thiết bị mới sẽ được chuyển đến Trạm vũ trụ không gian trong sứ mệnh tiếp theo, dự kiến sẽ được thực hiện bởi Công ty Công nghệ thăm dò không gian (SpaceX) thuộc Trạm Không quân Cape Canaveral của Florida vào ngày 29/6/2018 tới.

Thiết bị này sẽ cung cấp những hình ảnh có độ phân giải cao về những vùng đất nông nghiệp quy mô nhỏ vào nhiều thời điểm khác nhau trong ngày. ECOSTRESS sẽ chụp hình những mục tiêu nhỏ tương tự vài ngày một lần để theo dõi sự thay đổi nhiệt độ của cây trồng.

Khi kết hợp với dữ liệu được thu thập từ các vệ tinh quan trắc Trái đất khác của NASA, bao gồm dữ liệu liên quan đến các chu trình nước của Trái đất, thay đổi thảm thực vật và các mô hình mưa, các số đo của ECOSTRESS có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn cách các mô hình khí hậu khác nhau ảnh hưởng áp lực nước trong khu vực.

Các cuộc khảo sát vệ tinh trước đây đã chứng minh những thay đổi quan trọng của thảm thực vật trên Trái đất trong vài thập kỷ qua.

Nguồn: NASATI