一项新的科学研究表明，干旱时期如何影响一天中的光合作用。研究发现，典型干旱地区的植物在热浪期间的早晨增加了CO2的摄入量，并在中午和下午减少了光合作用。研究人员分析了新一代地球静止卫星的数据。

BenjaminDechant博士是莱比锡大学的博士后研究员，在德国综合生物多样性研究中心(iDiv)的综合中心进行研究。Dechant是一位物理学家和生态学家，他的研究重点是植物光合作用的时空模式和动态以及叶子和树梢的特性。

该研究的部分数据是在2020年美国热浪期间收集的。Dechant为韩国研究小组的出版物做出了贡献，并在采访中讨论了最重要的发现。

Dechant博士，当天气异常炎热干燥时，植物会将光合作用活动转移到早晨。为什么这一发现对研究如此重要?

尽管这种见解本身并不新鲜，但它之前仅基于对个别类型的植物或生态系统的小规模研究，例如在森林区域的水平上，并且尚未在更大规模的情况下观察到卫星。这项新研究首次根据卫星测量结果量化了整个美国大陆向早晨的转变。例如，结果可用于评估和改进植被模型的模拟结果，因为这对于预测全球碳循环非常重要。

随着全球变暖的加剧，光合作用活动转移的现象可能会更加频繁地发生。这对单个植物以及整个生态系统会产生什么影响?

为了进行光合作用，植物必须打开叶子上的毛孔，这会导致水分蒸发。在干旱和热浪期间，单个植物需要最大限度地减少水分流失，同时仍保持最低限度的光合作用。如果这种情况持续较长时间，并且植物无法通过根部吸收足够的水分，则可能会导致更多植物死亡，特别是不适应这种极端环境条件的植物类型。

在生态系统层面，一天中晚些时候树叶水分蒸发的急剧减少也可能影响温度。这种水蒸发通常会冷却空气，与正常情况相比，冷却效果会降低。例如，这可能会对生活在这些生态系统中的动物产生负面影响，当然也可能对城市产生切实的影响。它还可能导致反馈效应，即由于蒸发减少而加剧干旱。

您参与的研究小组评估了来自地球静止卫星的数据以用于该研究。这些卫星始终位于地球表面同一地点上方。是什么让这些卫星对您的研究如此有价值?

几十年来，地球静止卫星一直用于通信目的和天气观测(例如飓风和气旋)，但它们在植被研究方面的用途有限。新型地球静止卫星配备的传感器也覆盖了观察植被所需的部分电磁频谱。

尽管这些对地静止卫星的空间分辨率不如“传统”卫星那么高，但它们具有相当大的优势，即具有五分钟到一小时之间的非常高的时间分辨率。这使我们能够在一天中持续进行相关测量，而这只有通过地球表面的测量塔才能实现。

借助这项技术，研究人员还可以在无云条件下获得更多测量结果。这对于涉及季节性时间尺度的研究(例如植物物候学)也很重要，并且对于热带地区等云层覆盖范围较大的地区至关重要，这些地区在全球碳循环中发挥着重要作用。

未来，将会有一个由几颗地球静止卫星组成的网络，进行类似的测量，几乎覆盖整个地球。其中之一是欧洲航天局的Sentinel-4卫星，作为非常成功的哥白尼计划的一部分，该卫星将于明年送入轨道。

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