नासा अंतरिक्ष से वन स्वास्थ्य को ट्रैक, शीर्ष अमेरिकी वैज्ञानिक वनों की वैश्विक देखभाल के लिए कहते

संयुक्त राज्य अमेरिका अपने वन आवरण में गिरावट देख रहा है। देश के पूर्वी तट और पश्चिमी तट पर घटते जंगल क्रमशः बढ़ते समुद्र के स्तर और जंगल की आग हैं। नुकसान की भयावहता और घटते पेड़ों का वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता और जलवायु परिवर्तन पर पड़ने वाले प्रभावों को जमीन से निर्धारित करना मुश्किल है। आगामी पृथ्वी-निरीक्षण मिशनों के लिए वनों के स्वास्थ्य का बेहतर ढंग से आकलन करने के लिए, नासा के अनुसंधान वैज्ञानिक जॉन रैनसन वातावरण से पेड़ों की जांच के लिए नई तकनीक बनाने का प्रयास कर रहे हैं।

रैनसन ने कहा, "कार्बन डाइऑक्साइड को अलग करने, इसे वातावरण से बाहर निकालने और लकड़ी में डालने के मामले में पेड़ ग्रह के लिए एक बड़ी सेवा करते हैं।" "लेकिन पेड़ हमारी बदलती जलवायु के प्रति बहुत संवेदनशील हैं। हम वन पारिस्थितिकी प्रणालियों में हो रहे परिवर्तनों को देखने का प्रयास कर रहे हैं। यदि आप चीजों का जल्द पता लगा लेते हैं, तो आप इसके बारे में कुछ करने में सक्षम हो सकते हैं," रैनसन ने एक बयान में कहा।

प्रकाश संश्लेषण की दर के बारे में वैज्ञानिकों को जानकारी प्रदान करने के लिए पौधों द्वारा परावर्तित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की निगरानी विमान और उपग्रहों से की जा सकती है, और इसके परिणामस्वरूप वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा जो पेड़ अवशोषित और संग्रहीत करते हैं। इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम के दो व्यापक क्षेत्रों का औसत, जिसे एनडीवीआई, या सामान्यीकृत विभेदक वनस्पति सूचकांक के रूप में जाना जाता है, वनस्पति शोध के लिए वर्तमान बेंचमार्क है। नासा के एनडीवीआई डेटा का 40 साल का इतिहास जंगल की स्थिति की कम-रिज़ॉल्यूशन लेकिन सटीक तस्वीर पेश करता है।

नासा के वैज्ञानिक रैंसन कहते हैं, 'पेड़ ग्रह के लिए बहुत बड़ी सेवा करते हैं।'

रैन्सन के अनुसार, जबकि एनडीवीआई सामान्य रूप से वनस्पति प्रचुरता और ताक़त को मापने के लिए प्रभावी है, एक तकनीक जिसे हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग के रूप में जाना जाता है जो इन्फ्रारेड और दृश्य प्रकाश को कई और तरंग दैर्ध्य में तोड़ती है, पौधों की जल सामग्री, क्लोरोफिल के स्तर और यहां तक कि स्वास्थ्य में परिवर्तन पर प्रकाश डाल सकती है।

नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर के अर्थ साइंस डिवीजन टेक्नोलॉजिस्ट इयान एडम्स ने कहा, "वनस्पति में ये व्यापक वर्णक्रमीय गुण हैं।" "हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग के साथ, आपको छोटे, करीब एक साथ आवृत्तियों पर कई अलग-अलग माप मिलते हैं। अगर हम बेहतर वर्णक्रमीय संकल्प प्राप्त कर सकते हैं तो हम बहुत अधिक जानकारी निकाल सकते हैं।"

रैनसन का काम सबसे हालिया पृथ्वी विज्ञान दशकीय सर्वेक्षण की प्राथमिकताओं का समर्थन करता है, जो जांच के लिए उपलब्ध आवृत्तियों की संख्या को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाकर क्षेत्र की दीर्घकालिक प्राथमिकताओं को स्थापित करता है। अधिक परिष्कृत प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता में अध्ययन के एक महत्वपूर्ण क्षेत्र के रूप में वनों को "सतह स्थलाकृति और वनस्पति" की सर्वेक्षण सूची में शामिल किया गया है। एडम्स ने आगे कहा "नासा के लिए रणनीतिक रूप से, और अधिक व्यापक रूप से रिमोट सेंसिंग समुदाय के लिए, हाइपरस्पेक्ट्रल उन क्षेत्रों में से एक है जिसे हम भविष्य के रूप में देखते हैं।"

भविष्य के कक्षीय मिशन हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग का उपयोग करेंगे, हालांकि पहले डेटा विश्लेषण विधियों का जमीन के करीब परीक्षण किया जाना चाहिए। रैन्सन की टीम द्वारा पार्टनर यूनिवर्सिटी वर्जीनिया टेक से एक स्काईफ़िश ड्रोन (यूएवी) पर एक दृश्य और अवरक्त (वीआईएस / आईआर) हाइपरस्पेक्ट्रल कैमरा और लिडार तकनीक स्थापित की गई थी। वर्जीनिया के ब्लैक्सबर्ग के करीब माउंटेन लेक नाम की जगह में, उन्होंने वुडलैंड्स के ऊपर इमेजिंग उपकरण उड़ाए।

'क्या हमारे जंगल स्वस्थ हैं? और यदि नहीं तो बतायें, क्यों नहीं?" परियोजना पर Ranson कहते हैं

रैन्सन की टीम ने अपने यूएवी अवलोकनों की तुलना पास के राष्ट्रीय पारिस्थितिक वेधशाला नेटवर्क टावर पर सेंसर द्वारा मापा गया वास्तविक सीओ 2 स्तरों के साथ तुलना करके वायुमंडल से कितना कार्बन हटा दिया है, इसका अनुमान लगाया है।

वे इन तुलनाओं के माध्यम से हाइपरस्पेक्ट्रल डेटा के विश्लेषण के लिए अपने तरीकों में सुधार करने में सक्षम थे। उदाहरण के लिए, उसके सेंसर उस परिस्थिति की पहचान कर सकते हैं जहां अत्यधिक धूप से तनाव में पौधे अपने क्लोरोप्लास्ट की रक्षा के लिए वर्णक जारी करते हैं। यदि पौधे अत्यधिक छाया प्राप्त करते हैं, तो पौधे अधिक सतह वाले क्षेत्रों के साथ पत्तियों का विकास कर सकते हैं, जो सेंसर को पौधों की उत्पादकता को कम करने के लिए प्रेरित कर सकता है। पत्तियों और अन्य पौधों के तत्वों से प्रतिबिंबों को अधिक सटीक रूप से समझने और अशुद्धि के संभावित स्रोत को खत्म करने के लिए, रैनसन शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड सेंसर को शामिल करने की योजना बना रहा है।

रैंसन अंतरिक्ष से दुनिया भर के जंगलों का अध्ययन और जांच करना चाहते हैं। "हम पूरी तस्वीर पाने की कोशिश कर रहे हैं," रैनसन ने कहा। "ताकि जब हम अंतरिक्ष में जाएं, तो हमें पता चले कि इस सवाल का जवाब कैसे खोजा जाए, 'क्या हमारे जंगल स्वस्थ हैं? और यदि नहीं तो बतायें, क्यों नहीं?"

गोडार्ड में वैज्ञानिकों और इंजीनियरों द्वारा समवर्ती कृत्रिम रूप से बुद्धिमान स्पेक्ट्रोमेट्री और अनुकूली लिडार सिस्टम, या CASALS नामक एक मिशन अवधारणा विकसित की गई है। यदि चुना जाता है, तो CASALS लिडार और हाइपरस्पेक्ट्रल कैमरों से लैस एक उपग्रह लॉन्च करेगा। ऐसे उपग्रहों का एक नक्षत्र cou