Observer l’évolution naturelle de la photosynthèse

A l’automne, les feuilles des plantes sénescentes brunissent et la photosynthèse devient moins efficace. L’hiver venu, les feuilles tombent et la photosynthèse cesse totalement. Les organismes sont en dormance. 

Le changement de couleur des feuilles est lié à une dégradation des chloroplastes, une diminution de la quantitié de chlorphylles, et éventuellement l’augmentation du nombre de chromoplastes contenant des pigments photosynthétiques non-chlorophylliens (carotènes, xanthophylles…).

Ces variations se traduisent par une variation du spectre d’absorption lumineux de la plante. Cette propriété est utilisée par les scientifiques pour étudier l’évolution de la photosynthèse des écosystèmes, à l’aide de capteurs aériens (satellites, drones…). Ces instruments captent la lumière réfléchie par les surfaces terrestres et le rayonnement infrarouge qu’elles émettent.

A partir de la quantité mesurée, on peut différencier les surfaces. Un des indicateurs utilisés pour cela est l’indice de végétation par différence normalisée (angl. Normalized Difference Vegetation Index ou NDVI).

Le NDVI se calcule quelque soit la surface. Il s’exprime en fonction de la quantité de rayons infrarouge (L1) et de la quantité de rayons rouges (L2) réfléchis par cette surface. C’est un indice sans unité.

Ces variations se traduisent par une variation du spectre d’absorption lumineux de la plante. Cette propriété est utilisée par les scientifiques pour étudier l’évolution de la photosynthèse des écosystèmes, à l’aide de capteurs aériens (satellites, drones…). Ces instruments captent la lumière réfléchie par les surfaces terrestres et le rayonnement infrarouge qu’elles émettent.


Expression mathématique :

Les roches et les sols nus réfléchissent autant les infrarouges que les rayons rouges. Leur NDVI vaut zéro. Les nuages, la neige et l’eau absorbent les rayons infrarouges et réfléchissent les rayons rouges. Leur NDVI est donc négatif. Quant aux plantes, elles réfléchissent les infrarouges et absorbent les rayons rouges. Leur NDVI est positif mais cette valeur peut évoluer avec le temps. Cette évolution reflète une hausse ou bien une baisse de la photosynthèse.


Vidéo Evolution de la production primaire entre 2000 et 2009”