Radarsatellieten kunnen goed meten wanneer bomen en gewassen met een watertekort te kampen hebben. In theorie is hiermee op globale schaal monitoring mogelijk. Dit blijkt uit een proefschrift van Tim van Emmerik.
Hij promoveert aanstaande vrijdag op dit onderwerp aan de TU Delft. Volgens Van Emmerik is de kennis over de effecten van waterstress - periodes waarin weinig water beschikbaar is - in gewassen en tropische regenwouden nog beperkt. Denk aan onomkeerbare schade aan planten en oogstverliezen. Om zulke gevolgen te voorkomen, activeren planten mechanismen om te overleven. Transpiratie wordt beperkt en dat beïnvloedt de lokale, regionale en globale water- en koolstofcyclus.
Het was al bekend dat radartechnologie op dit terrein waardevolle informatie kan leveren. Dat heeft met name te maken met de diëlektrische eigenschappen van vegetatie (hierbij speelt polarisatie een overheersende rol). Deze eigenschappen zijn weer voornamelijk afhankelijk van het watergehalte. De hypothese is dat radarweerkaatsing gevoelig is voor waterstress in vegetatie, maar tot nu toe waren er niet genoeg observaties om deze aanname te testen. Van Emmerik heeft de effecten van waterstress op diverse schalen bestudeerd, van individuele bladeren tot tropische regenwouden. Uit zijn onderzoek blijkt dat watertekort in vegetatie leidt tot significante veranderingen in watergehalte en diëlektrische eigenschappen van planten en daarmee tot waarneembare verschillen in radarweerkaatsing.
Om te weten of metingen echt kloppen, moet niet alleen vanuit de lucht maar ook op de grond worden gemeten. Een praktisch probleem is dat meetinstrumenten duur zijn of bomen kunnen beschadigen. Van Emmerik heeft als goedkoop alternatief versnellingsmeters gebruikt. De sensoren zijn op bomen in het Braziliaanse Amazongebied geplaatst om over langere tijd boombewegingen te meten. Deze bewegingen blijken gevoelig te zijn voor de boommassa, de hoeveelheid water die blijft liggen op het bladerdek en de mate van interactie tussen boom en atmosfeer. Ook was er een duidelijk verschil tussen het natte en droge seizoen te zien; de radarweerkaatsing daalde tijdens deze overgang duidelijk.
De radartechnologie biedt mogelijkheden om waterstress in planten beter te detecteren en te bestuderen, aldus Van Emmerik. Het is hiermee mogelijk om vroege tekenen van waterstress te signaleren en in kaart te brengen wanneer het nodig is om in te grijpen. Dat is belangrijk omdat transpiratie door vegetatie een groot aandeel heeft in de totale verdamping vanaf het aardoppervlak, in tropische regenwouden zelfs meer dan zeventig procent.
Via dit bericht is het proefschrift te downloaden
