Ilmuan Temukan Mahluk Hidup Melakukan Fotosintesis Dengan Sangat Aneh

Satelit Mengorbit Bumi

Pada 2009, sebuah satelit mengelilingi Bumi, memindai dan menyortir gelombang yang memantul dari permukaan planet dengan urut. Para peneliti sedang mencari jejak spektral dari karbon dioksida saat menemukan hal yang membingungkan sebuah gelombang dari sumber yang tidak diketahui Mereka mencoba melihat Bumi hanya dengan panjang gelombang ini, dan melihat planet ini tertutup warna merah dengan beragam intensitas.

Ini bukanlah dari pantulan sinar matahari karena panjang gelombang itu tidak pernah keluar dari atmosfer luar Matahari Dan ini tidak berkaitan dengan area padat populasi, yang menunjukkan bahwa ini bukan buatan manusia juga. Malah ini terpancar dari area dengan banyak tanaman; lembah sungai Amazon, hutan cemara utara dan lahan pertanian di Midwestern, AS semuanya terang benderang.

Lalu, apa yang sedang terjadi? Tumbuhan dan banyak organisme lain tumbuh dengan berfotosintesis menggunakan cahaya. Namun ini hanya salah satu dari 3 cara pemakaian cahaya yang memasuki organisme berfotosintesisi. Dan ini adalah kunci untuk memecahkan misteri.

Untuk memahami lainnya, kita harus mulai dari fotosintesis. Selama proses ini, Sinar matahari mengenai struktur sel tanaman yang disebut kloroplast, yang penuh dengan pigmen klorofil. Ketika molekul klorofil menyerap cahaya, sebagian elektronnya jadi terpicu. Mereka mengalami serangkaian reaksi, yang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia.

Ini menggerakkan konversi karbon dioksida dan air menjadi glukosa. molekul gula sederhana untuk pertumbuhan tanaman Dan tentu saja, reaksi ini menghasilkan sebuah produk sampingan penting. Fotosintesis yang terus menerus dilakukan oleh tumbuhan, alga dan bakteri memproduksi seluruh oksigen Bumi.

Namun, tumbuhan biasanya menyerap cahaya lebih dari yang mampu mereka konsumsi. Contohnya, selama musim dingin, daun beku dari pohon di hutan pinus tak bisa berfotosintesis seperti biasanya, tapi, mereka tetap terpapar banyak matahari. jika tidak ditanggulangi, kelebihan cahaya bisa merusak mekanisme fotosintesis.

Jadi, cara penggunaan cahaya kedua adalah dengan mengubahnya menjadi panas Dan membuangnya dari dedaunan. Cara berinteraksi ketiga dengan cahaya yang datang adalah dengan meradiasikan balik gelombang yang berbeda, memproduksi sesuatu yang disebut fluoresensi klorofil. Selama fotosintesis, elektron klorofil yang terpicu bergerak melalui rangkaian reaksi kimia tersebut.

Namun ketika sebagian elektron kembali normal, mereka memancarkan energi berupa cahaya. Secara keseluruhan, sekitar 1% cahaya yang diserap, dipancarkan kembali sebagai panjang gelombang dalam spektrum merah. Jumlahnya sangat kecil jadi tak dapat dilihat mata telanjang. Namun tumbuhan di seluruh dunia berpendar ketika mereka berfotosintesis.

Dan inilah yang menyebabkan nyala merah Bumi yang mengherankan sesuai pengamatan setelit. Penemuan ini tidak disengaja tapi menjadi terobosan besar. Melacak pedar klorofil dari luar angkasa memungkinkan kita menyaksikan planet ini bernafas secara langsung dan memonitor kesehatan ekosistem di seluruh dunia.

Sebelumnya, para peneliti menggunakan level kehijauan sebagai alat ukur utama kesehatan tumbuhan. Karena tumbuhan biasanya berubah warna atau menggugurkan daunnya kalau stress. Semakin kuat hijaunya biasanya mengindikasikan tumbuhan yang sehat. Tapi pengukuran ini tak dapat diandalkan.

Sebaliknya, fluoresensi klorofil adalah pengukuran langsung terhadap aktifitas fotosintesis. Ini dapat membantu menyimpulkan jumlah oksigen yang dilepaskan dan karbon yang diserap pada sistem tersebut. Penurunan klorofil juga dapat terjadi sebelum gejala stress tumbuhan terlihat, menjadikannya ukuran yang tepat waktu.

Para ilmuwan sudah memakai fluoresensi klorofil untuk memonitor fitoplankton yang berbahaya berkembang. dan menelusuri efek kekeringan di Amazon dan Dataran Great Plains. Dari sini, kita akan dapat menyelidiki fotosintesis dari luar angkasa, dan mengukur cara mendukung terbaik kawan kita yang pendiam, yang sudah banyak membantu kita.