发光植物如何帮助科学家预测突发干旱

植物生产力的异常提高可能预示着土壤水分的严重流失，美国宇航局的卫星正在追踪这一线索。

2012 年夏天，美国大部分地区遭遇了干旱，而且在没有任何预警的情况下迅速蔓延，这是自 20 世纪 30 年代长达数年的沙尘暴以来该国所经历的最严重的干旱之一。极端高温烘烤了土壤和植物中的水分，引发了“突发干旱”，导致大面积农作物歉收，经济损失超过 300 亿美元。

虽然典型的干旱可能会随着季节的变化而发展，但突发干旱的特点是快速干燥。它们可以在几周内占据主导地位，并且很难预测。在最近发表在《地球物理研究快报》上的一项研究中，由美国宇航局南加州喷气推进实验室的科学家领导的研究小组能够在干旱发生前三个月检测到突发干旱的迹象。将来，此类提前通知可能有助于缓解影响。

团队是如何做到的?跟随光芒。

从太空看到的信号

在光合作用过程中，当植物吸收阳光将二氧化碳和水转化为食物时，其叶绿素会“泄漏”一些未使用的光子。这种微弱的辉光称为太阳诱导荧光 (SIF)。荧光越强，植物从大气中吸收的二氧化碳就越多，为其生长提供动力。

虽然肉眼看不见这种辉光，但它可以被 NASA 轨道碳观测站 2 (OCO-2) 等卫星上的仪器检测到。 OCO-2 于 2014 年启动，观察到美国中西部在生长季节出现红光。

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