Биологи по-новому смотрят на биоразнообразие и функции растений с помощью новой технологии визуализации, разработанной в Университете Альберты.
«Биоразнообразие и функции экосистем меняются в результате вмешательства человека и изменения климата, и наше исследование предоставляет новый инструмент для оценки этих изменений и возрождает надежду на улучшение мониторинга окружающей среды», - пояснил Джон Гэймон, профессор Департамента Земли. и атмосферные науки и биологические науки и соавтор исследования.«Информация, полученная с помощью этой технологии, обеспечивает практический способ решения проблемы биоразнообразия и экосистемных функций на больших ландшафтах».
В этом методе используется спектрометр, похожий на обычную камеру, но отображающий тысячу цветов, установленный на движущейся роботизированной тележке для измерения спектров света, отраженного от растений, в видимом, ближнем инфракрасном и коротковолновом инфракрасном диапазоне. регионов для измерения различий в признаках растений. Различия в отраженном излучении позволяют ученым не только увидеть больше, чем позволяет невооруженный глаз, но и оценить как функциональное разнообразие, так и историю эволюции отдельных растений в окружающей среде.
Эта работа имеет особое значение, поскольку, как отмечалось в предыдущем исследовании, в 2050 году ожидается снижение производительности мировой экономики в результате глобального потепления, угрожающего одной пятой видов сосудистых растений. Технологический прогресс, представленный в этом исследовании, дает исследователям новый инструмент для мониторинга биоразнообразия, борьбы с этими угрозами и повышения осведомленности о важности биоразнообразия.
Традиционные методы наблюдения за биоразнообразием растений требуют много времени, денег и специалистов-биологов, обладающих глубокими знаниями о видах растений для их идентификации. Однако использование дистанционного зондирования для наблюдения и оценки биоразнообразия позволяет исследователям не только наблюдать и охватывать гораздо большие площади, в том числе труднодоступные, но и выявлять и наблюдать различия в разнообразии растений и действовать быстрее.
«Чтобы создать веские аргументы в пользу защиты и восстановления биоразнообразия во всем мире, важно дать количественную оценку услуг, которые биоразнообразие предоставляет нам, включая питание, чистую воду и воздух, безопасность, здоровье и удовольствие», - написала Анна Швайгер, ведущий автор исследования в своем блоге.
Технология была первоначально разработана Джоном Гамоном и Раном Ваном, бывшим аспирантом Университета Альберты, в рамках его дипломной работы.
Междисциплинарный подход
«Междисциплинарный характер исследования является ключевым», - сказал Гэймон, отметив совместный и междисциплинарный характер исследования.
Дистанционное зондирование - обнаружение взаимодействия электромагнитного излучения и материи - это увлекательное место, где физика встречается с физиологией растений и экологией, и разные растения предлагают ряд различных решений для этого, что позволяет нам обнаруживать разнообразие растений.
"Здесь, в Университете Альберты, мы разработали новые способы измерения этих взаимодействий, используя новые спектрометры для визуализации и роботизированные тележки, которые сыграли важную роль в этом исследовании. Таксономические, физиологические и эволюционные аспекты, анализ спектральных данных, обработка изображений и в этой работе было объединено много мощной статистики, хороший пример командной науки."