Vệ tinh NASA săn sắc đỏ mùa thu từ không gian

Công nghệ quang phổ theo dấu mùa lá đỏ

Theo NASA, thiết bị OCI quan sát Trái Đất trên 286 dải phổ, thu nhận thông tin về ánh sáng phản xạ từ đại dương và thảm thực vật. Trong số đó có những dải bước sóng giúp nhận diện ba nhóm sắc tố quan trọng trong lá cây: chlorophyll (diệp lục) tạo màu xanh, carotenoid tạo sắc vàng và cam, còn anthocyanin tạo sắc đỏ.

Khi mùa thu đến, nhiệt độ giảm và thời gian chiếu sáng trong ngày ngắn lại, cây giảm sản xuất và duy trì diệp lục. Màu xanh dần nhạt đi, tạo điều kiện để các sắc tố vàng, cam và đỏ trở nên nổi bật hơn.

Bằng cách so sánh tín hiệu sắc đỏ với sắc xanh và theo dõi sự thay đổi qua nhiều lần quan sát, các nhà khoa học có thể xác định khu vực thảm thực vật bắt đầu chuyển màu, thời điểm sắc đỏ đạt đỉnh và cách diễn biến mùa lá đổi màu theo không gian.

Trong bản đồ giai đoạn 29/9-4/10/2026, tín hiệu đỏ nổi bật tại một số khu vực phía bắc và phía đông nước Nga, Alaska và miền Bắc Canada. Sang giai đoạn 5-11/10, sắc đỏ giảm tại một số vùng thuộc New England và bang New York, trong khi xuất hiện rõ hơn ở miền Trung Tây, vùng Trung Đại Tây Dương của Mỹ, Mông Cổ và miền Bắc Trung Quốc.

NASA cho biết PACE là vệ tinh đầu tiên có khả năng theo dõi đồng thời cả ba nhóm sắc tố này trên phạm vi toàn cầu, với tần suất khoảng một đến hai ngày. Những vệ tinh khác có cảm biến siêu phổ cũng có thể đo sắc tố thực vật, nhưng thường chỉ quan sát các khu vực nhỏ hơn hoặc với tần suất thấp hơn.

Karl Huemmrich, nhà khoa học nghiên cứu thảm thực vật tại Trung tâm Nghiên cứu và Công nghệ Khoa học Trái Đất Goddard thuộc Đại học Maryland, đồng thời là thành viên nhóm khoa học PACE, cho biết dữ liệu chuỗi thời gian giúp xác định thời điểm sắc đỏ và vàng đạt đỉnh ở bất kỳ khu vực nào trên Trái Đất.

Theo dõi mùa thu để nghiên cứu sức khỏe thực vật

Khả năng nhận diện sắc tố từ không gian không chỉ phục vụ việc quan sát cảnh sắc mùa thu. Những thay đổi trong màu lá còn cung cấp dữ liệu để nghiên cứu chu kỳ sinh trưởng, sức khỏe thực vật và phản ứng của hệ sinh thái trước các yếu tố môi trường.

Tại vùng đông bắc Mỹ, những khu vực có tín hiệu đỏ nổi bật như dãy Adirondack ở bang New York, dãy Green Mountains ở Vermont và dãy White Mountains ở New Hampshire có nhiều cây phong đường và phong đỏ. Trong khi đó, tại các vùng lãnh nguyên ẩm ở Alaska, Canada và Nga, những loài thực vật như việt quất, cỏ và rêu cũng có thể góp phần tạo nên tín hiệu màu đỏ trên bản đồ.

Tuy nhiên, diễn biến sắc đỏ không chỉ biểu hiện theo mùa. Một số cây trồng có thể tăng sắc tố anthocyanin khi già đi hoặc sau thu hoạch. Mây cũng có thể tạo ra những khoảng trống trong dữ liệu quan sát. Ngoài ra, thay đổi sắc tố có thể xuất hiện khi thực vật chịu tác động của hạn hán, côn trùng hoặc bệnh cây, 

Để kiểm tra độ chính xác của dữ liệu vệ tinh, các nhà khoa học NASA đang kết hợp ảnh chụp thực địa với bản đồ quan sát từ PACE. Hoạt động này nằm trong chiến dịch nghiên cứu hiện tượng học Bắc Mỹ của chương trình GLOBE, nhằm đối chiếu tín hiệu từ không gian với tình trạng thực tế của thảm thực vật.

Theo NASA, dữ liệu quan sát lặp lại có thể hỗ trợ nghiên cứu sự thay đổi thời điểm cây xanh trở lại vào mùa xuân và kết thúc chu kỳ sinh trưởng vào mùa thu, ảnh hưởng của thảm thực vật đối với chu trình carbon toàn cầu và mối liên hệ giữa đặc điểm thực vật với nguy cơ cháy rừng. Các nhà khoa học cũng muốn xác định liệu dữ liệu PACE có thể giúp phát hiện sớm dấu hiệu hạn hán, sâu bệnh và bệnh thực vật hay không.

Việc theo dõi sắc tố thực vật trên quy mô toàn cầu vì thế có thể đưa những thay đổi vốn được quan sát bằng mắt thường trong mỗi mùa thu trở thành dữ liệu định lượng, phục vụ nghiên cứu dài hạn về hệ sinh thái và những biến động của môi trường Trái Đất.

Link nội dung: https://congdankhuyenhoc.vn/ve-tinh-nasa-san-sac-do-mua-thu-tu-khong-gian-179261029131622565.htm