FLEX – Messung der globalen Photosynthese mit Hilfe der Fluoreszenz
Der ESA-Programmrat für Erdbeobachtungen hat im Mai 2007 die Fluoreszenz Explorer (FLEX) Mission als eine von sechs potentiellen Satellitenmissionen ausgewählt, um in einer Machbarkeitsstudie ihre prinzipiellen und anwendungsorientierten Möglichkeiten zu untersuchen.
Hauptziel des FLEX-Programmes ist die Aufzeichnung der globalen Photosynthese mit Hilfe der Chlorophyll-Fluoreszenz. Diese Strahlung wird von der Vegetation im sichtbaren und nahen Infrarot Bereich des elektromagnetischen Spektrums emittiert und beinhaltet einzigartige Informationen zur photosynthetischen Aktivität von Pflanzen. Dazu wird FLEX mit einem spektral sehr hochauflösenden Spektrometer ausgestattet, das flächenhaft die Trennung des Fluoreszenzsignals vom reflektierenden Sonnenlicht ermöglicht. Zusätzliche Instrumente dienen der Erfassung weiterer Parameter. Dazu gehört z.B. die Vegetationstemperatur, die zusammen mit der Fluoreszenzmessung eine Abschätzung der Effizienz der Lichtabsorption und des Austauschs von Kohlenstoff zwischen Pflanze und Atmosphäre ermöglicht.
Derzeit befinden sich FLEX und die übrigen fünf Erdbeobachtungsmissionen in der Vorphase A. Anhand von drei Studien werden die Machbarkeit der Mission und deren Anforderungen untersucht. Es werden Methoden zur Erfassung der Fluoreszenz vom Weltraum aus entwickelt sowie der Nutzen der Chlorophyll-Fluoreszenz für eine regionale dynamische Vegetationsmodellierung analysiert. Die Erfassung der Fluoreszenz anhand einer atmosphärischen Korrektur erfolgt unter Federführung des GFZ innerhalb eines Konsortiums, bestehend aus dem GFZ-Potsdam, der NLR-Niederlande, der Universiät Valencia und der FU Berlin. Dieses Projekt startete im September 2007 und wurde im Januar 2009 abgeschlossen. Ziel war die Entwicklung einer neuen Methodik zur Trennung der emittierten Fluoreszenz von der Oberflächenreflexion aus zukünftigen FLEX-Bilddaten. Dabei wurden folgende Aufgabenstellungen berücksichtigt:
- die Simulation optischer Daten mit einer sehr hohen spektralen Auflösung
- die genaue Modellierung des Strahlungstransfers zwischen Boden und Atmosphäre
- die Analyse und Validierung der entwickelten Methodik anhand simulierter und realer Daten
Das Projekt gehört zu ESAs Living Planet Programm:
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