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千葉大学、気象衛星「ひまわり8号」を通じて植物の乾燥状態を検出する手法を開発

2023.5.29 SMART AGRI編集部

千葉大学環境リモートセンシング研究センターらの国際研究グループが、気象衛星ひまわり8号で観測した地表面温度の日変化情報を基に、従来手法よりも詳細に植物の乾燥状態を検出できる手法を開発した。

分光植生指標では判別できない乾燥シグナルを検知

現在、日本では極軌道衛星で観測した分光植生指標（EVI）を基に、植生環境のモニタリングを行っている。しかし、高温や乾燥による環境ストレスを受けた状態を検出することは困難である。また、南極と北極の付近を周回する極軌道衛星では、同一地域の分光植生指標を観測できる実質の頻度は数日に1回であり、急速な環境変化をとらえることができないという課題を抱えていた。

一方、気象衛星「ひまわり8号」は高頻度観測を得意とする衛星であり、晴天日の地表面温度を10分毎に観測できる。

「地表面が乾燥すると温度変化が起きやすくなり、日変化のピークが早まる」、「植物は乾燥によるストレスを受けると、蒸散速度を下げるため、さらに温度が上昇しやすくなる」という2つの関係に着目して、地表面温度の日変化情報を活用できれば、分光植生指標とは異なる新たな視点でのモニタリングが期待できるとしていた。

研究では、2018年夏の日本周辺の猛暑を対象に、気象衛星ひまわり8号で観測した地表面温度を基にした日周温度サイクルである「DTCモデル」を活用して、乾燥状態の検出に有用な日変化情報を調査した。これにより、日較差と日最高温度を用いれば、従来では判別できなかったレベルの乾燥シグナル（大規模な枯渇や変色には至っていないけれど、乾燥化が起きている状態）を検知できることがわかったという。

また、気候条件の異なる地域に今回の手法を拡張したところ、特に半乾燥地域において、日最高温度と日較差の増大に応じて光合成量が低下する傾向も確認された。