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Institut für Bio- und Geowissenschaften

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Methoden und Verfahren des
Jülich Plant Phenotyping Centre

LIFT (Laser-Induced Fluorescence Transients)

Ein aktives Fernerkundungsverfahren zur Messung der Effizienz der photosynthetischen Lichtnutzung in Kronendächern

Motivation

LIFT

Die räumliche und zeitliche Variabilität von Photosyntheseprozessen sowie die Wasser- und Energieflüsse in komplexen Pflanzenbeständen bestimmen maßgebend die Kohlenstoffflüsse in Ökosystemen. Satelliten- oder flugzeuggestützte Fernerkundungsmethoden bieten praktische Lösungen, um ausgedehnte Vegetationsflächen zu charakterisieren. Um Fernerkundungsmethoden mit physiologischen Prozessen in Vegetationsbeständen zu verknüpfen, sind neue experimentelle Verfahren nötig.

Das LIFT-System

LIFT ist ein laser-basiertes Fernerkundungssystem, das in Kooperation mit Dr. Zbigniew Kolber (MBARI, Moss Landing, USA) und Dr. Joe Berry (Carnegie Institution for Science, Stanford, USA) entwickelt wurde, um die Variabilität der photosynthetischen Lichtnutzung in natürlichen Ökosystemen zu messen. Das System benutzt einen Laser, um sehr schwache, pulsmodulierte Änderungen des Lichtregimes auf einem Blatt zu erzeugen und so einen Fluoreszenz-Transienten zu induzieren. Dieser wird mit Hilfe eines theoretischen Modells analysiert. LIFT Messungen korrelieren mit direkten Blattmessungen und eignen sich zur Messung der räumlich-zeitlichen Variabilität der Photosyntheseeffizienz ausgewählter Blätter in einem Kronendach.

Anwendung

Wir verwenden diese Technik, um eine große Anzahl einzelner Blätter eines Kronendachs, welches jedes unterschiedlichen Umweltbedingungen ausgesetzt ist, nicht-invasiv zu vermessen. Einzelmessungen werden zu der Gesamtleistung des Bestands skaliert und zusammen mit weiteren Fernerkundungsverfahren in gekoppelte biochemische Modelle integriert. Die Variabilität der photosynthetischen Lichtnutzung der Ökosysteme wird mit statischen Ökosystem-Modellen verglichen, um deren Auswirkung auf die Modelle zu bestimmen und dadurch die Vorhersagen von Kohlenstoff- und Wasserkreisläufen in Ökosystemen zu verbessern.

Zusatzinformationen

 Jülich Plant Phenotyping Centre

 

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Link zum Forschungsbereich JPPC

 

Eine Entwicklung aus dem Forschungsbereich

 Ecosystem Dynamics

 

Ansprechpartner

Prof. Dr. Uwe Rascher


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