Rød kant

Rød kant eller rød barriere for fotosyntese  - en kraftig stigning i refleksionen af ​​grøn vegetation i den nære infrarøde stråling . Klorofyl absorberer det meste af lyset i det synlige område, men efter 680 nm er der et kraftigt fald i absorptionen. Dette skyldes en kraftig stigning i refleksion i det nære infrarøde område. I dette tilfælde stiger reflektionsbidraget ( albedo ) fra 5 % til 50 % i området fra 680 til 730 nm.

Denne høje refleksion i det nære infrarøde område skyldes selve arkets struktur, som har mange lufthulrum, der bidrager til refleksionen. Effekten øges meget med stigende pladetykkelse. Det afhænger også af indholdet af vand , klorofyl , CO 2 i det og plantens fysiologiske status. Næsten alle fotosyntetiske organismer, inklusive akvatiske, har en rød kant, men den kan skifte langs den vandrette akse (ændre positionen af ​​toppen, plateauet og refleksionens henfald). Det kommer svagest til udtryk i lav og bakterier . Lilla bakterier har ikke en rød kant; de kan bruge lys i området 700-730 nm til fotosyntese [1] .

Indtil videre er der ikke fundet nogen plausibel forklaring på eksistensen af ​​den røde kant. Oprindeligt blev det antaget, at overdreven absorption af lysbølger længere end 700 nm kunne føre til overophedning af organismer, men denne hypotese blev hurtigt tilbagevist, da den ikke blev bekræftet af beregninger. Der er en version af, at organismer simpelthen afskærer unødvendig stråling, da jordens overflade har flest fotoner med en bølgelængde på 685 nm, og derfor er de bedst brugt til fotosyntese. Det er dog stadig muligt at bruge lys fra det røde kantområde. Bakterier har lys-høstende komplekser , med en absorptionstop større end hovedpigmentet i deres fotosystem [1] . Spinat [1] og solsikke [2] er på en eller anden måde i stand til at opsamle lys i området 720-730 nm og transmittere det til det kortere bølgelængde pigment i reaktionscentret .

På grund af det røde barrierefænomen fremstår landplanter meget lyse, når de fotograferes i det nære infrarøde område , hvilket bruges til at beregne det såkaldte normaliserede differensvegetationsindeks (NDVI). Dette bruges i mange fjernmålingsteknologier , især til at søge efter fotosyntetiske organismer på andre planeter [3] .

Noter

  1. 1 2 3 Kiang Nancy Y. , Siefert Janet , Blankenship Robert E. Spectral Signatures of Photosynthesis. I. Gennemgang af jordorganismer  // Astrobiologi. - 2007. - Februar ( bind 7 , nr. 1 ). - S. 222-251 . — ISSN 1531-1074 . - doi : 10.1089/ast.2006.0105 .
  2. Pettai Hugo , Oja Vello , Freiberg Arvi , Laisk Agu. Fotosyntetisk aktivitet af langt rødt lys i grønne planter  // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. - 2005. - Juli ( bd. 1708 , nr. 3 ). - S. 311-321 . — ISSN 0005-2728 . - doi : 10.1016/j.bbabio.2005.05.005 .
  3. Seager S. Turner EL Schafer J. Ford EB Vegetation's Red Edge: A Possible Spectroscopic Biosignature of Extraterrestrial Plants  //  Astrobiology : journal. - 2005. - Bd. 5 , nr. 3 . - S. 372-390 . - doi : 10.1089/ast.2005.5.372 . - . — arXiv : astro-ph/0503302 . — PMID 15941381 .

Eksterne links