Eine ESA-Mission beobachtet mithilfe von OHB-Technik die Fluoreszenz von Pflanzen aus dem All Die Farben der Natur

Wer schon einmal eine Energieberatung für sein Eigenheim in Anspruch genommen hat, kennt die farbenfrohen Wärmebilder. Rote Stellen zeigen an, wo Isolierung fehlt.
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Die Farben der Natur
Von Carolin Henkenberens

Wer schon einmal eine Energieberatung für sein Eigenheim in Anspruch genommen hat, kennt die farbenfrohen Wärmebilder. Rote Stellen zeigen an, wo Isolierung fehlt. So ähnliche Bilder fertigt ab 2022 auch die Erdbeobachtungsmission Flex der Europäischen Weltraumorganisation ESA von der Natur und den Agrarflächen dieser Welt an. Auch der Bremer Satellitenhersteller OHB wird beteiligt sein. Die Karten sollen verdeutlichen, in welchem Zustand sich das weltweite Ökosystem befindet und wie es sich entwickelt.

Die Flex-Mission beobachtet dazu aus dem All die Vegetation auf der Erde. Doch wie entstehen die farbenfrohen Wärmebilder des Ökosystems? Dazu nutzen die Forscher das Fluoreszenzsignal bei der Fotosynthese. Wenn Pflanzen Licht und Kohlenstoff zu Sauerstoff umwandeln, entsteht nämlich auch Chlorophyllfluoreszenz, ein schwaches Lichtsignal. Wie stark das Signal ist, hängt auch vom Gesundheitszustand und den ­Umweltfaktoren ab. Dürren, Minusgrade, Wassermangel oder gar ein Insektenbefall hemmen die Fotosyntheseaktivität von Pflanzen.

Das Lichtsignal im roten Spektralbereich wird je nach seiner Stärke auf einer Karte mithilfe der Spektralfarben dargestellt. Übersetzt bedeutet das: Lila oder blaue Flächen auf den Bildern deuten darauf hin, dass jene Bäume oder jene Büsche nur wenig ­Fluoreszenz produzieren, rot weist auf ein starkes Signal hin.

Der Unterschied zu den Wärmebildern beim Energiecheck: Rot bedeutet nicht automatisch etwas Schlechtes. Erzeugt eine Pflanze sehr viel Fluoreszenz, kann das ­entweder ein Zeichen dafür sein, dass sie viel Fotosynthese betreibt. Andererseits kann viel Fluoreszenz jedoch auch darauf hindeuten, dass die Pflanze unter Stress ist. Das kann der Fall sein, weil ein Pestizid ­gespritzt worden ist, gegen das sie versucht zu arbeiten. Die Fluoreszenz-Explorer-Mission (Flex) beobachtet deshalb die Pflanzen über lange Zeit und kann plötzliche Veränderungen der Fotosynthese-Aktivität identifizieren.

Für OHB bedeutet die Mission ein Umsatz in Millionenhöhe: Der Technologie-Spezialist erhielt einen Auftrag im Wert von 30 Millionen Euro von dem italienischen Luft- und Raumfahrtunternehmen Leonardo-Finmeccanica. Das schloss mit der ESA einen ­Vertrag in Höhe von 74 Millionen Euro ab. OHB liefert eines von zwei Spektrometern für den Flex-Satelliten. Das Spektrometer erfasst und misst die Wellenlänge von Licht bis in den Infrarotbereich. Ebenso steuert OHB zwei Kamerasysteme und eine sogenannte optische Spaltbaugruppe bei, die aus einem Doppelspalt und Spiegeln besteht. Der Doppelspalt erzeugt zwei Lichtpfade, die Spiegel leiten das Licht zu einem der beiden Spektrometer weiter.

„Flex wird uns neue Informationen über die effektive Produktivität von Vegetation geben, die genutzt werden kann um das Agrarmanagement und die Entwicklung einer nachhaltigen Bio-Ökonomie zu unterstützen“, sagt ESA-Generaldirektor Jan Wörner. Neben einem besseren Verständnis des Ökosystems geht es also auch um die ­Frage, wie angesichts des Bevölkerungswachstums die Landwirtschaft produktiver werden kann.

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