« Medir el estrés » de las plantas: Flex, el satélite que examina la salud de la vegetación

Observar la fotosíntesis desde el espacio: esta es la ambición del satélite Flex (FLuorescence EXplorer), diseñado y fabricado por Thales Alenia Space.

Una empresa conjunta entre el francés Thales y el italiano Leonardo, el fabricante tiene laboratorios en Cannes, donde se ensambló el dispositivo. Su instrumento central, un espectrómetro llamado "Floris", pronto será capaz de mapear la fluorescencia de la vegetación a escala global al descomponer la luz.

Un vínculo directo entre fotosíntesis y fluorescencia

"La fluorescencia es la medida más cercana que tenemos del funcionamiento del mecanismo de la fotosíntesis, observable desde el espacio”, explica Marco Celesti, investigador en imagen óptica de la Agencia Espacial Europea (ESA) y uno de los iniciadores del proyecto.

Durante la fotosíntesis, las plantas emiten una señal fluorescente muy débil, invisible a simple vista, que varía según las condiciones ambientales (sequías intensas, inundaciones, presencia de plagas...) y su salud.

El papel de "Floris" será "cuantificar la actividad fotosintética en relación con el estrés ambiental que sufren las plantas,” resume Thales Alenia Space. En otras palabras, permitirá medir el estado de estrés de las plantas y sus reacciones en un área determinada, con una resolución de 300 metros (cada píxel representa un área de 300 × 300 metros en el suelo). Un nivel de precisión sin precedentes para este tipo de observación. Dependiendo de la latitud, Flex pasará sobre el mismo lugar cada 10 a 28 días.

“Una vista ampliada de áreas específicas”

"Podemos trabajar a gran escala, en términos de extensión espacial, es decir, observar todo el globo de manera repetida a lo largo del tiempo. Al mismo tiempo, podemos obtener una especie de vista ampliada de ciertas áreas específicas cuando lo necesitamos,” detalla Marco Celesti. También enfatiza la importancia de tener un instrumento dedicado que pueda observar todos los colores de la señal: "no hay un solo color de fluorescencia, sino varios matices en el rojo y el infrarrojo cercano, que proporcionan diferentes informaciones sobre la fotosíntesis".

Este nivel de detalle podría interesar a otros investigadores que trabajan con Europa para fortalecer la aplicación de la normativa del viejo continente sobre la deforestación. Según Michel Dubois, experto en ciencias agrícolas de la Universidad UniLaSalle, al observar las longitudes de onda emitidas sobre un bosque, será posible determinar las especies presentes, o al menos, evaluar su diversidad y densidad. Un bosque nativo primario, por ejemplo, presentará "una variabilidad bastante grande de la fluorescencia, dependiendo de las especies que se encuentren,” indica. Por el contrario, un bosque talado y luego reemplazado por una monocultura de palmas de aceite emitiría longitudes de onda mucho más homogéneas.

Mejorar la comprensión del ciclo del carbono

Más allá del estrés de las plantas, Flex también debe mejorar la comprensión de la circulación del carbono entre la vegetación y la atmósfera, así como los efectos de la fotosíntesis en los ciclos del carbono y del agua.

Si bien el ciclo del carbono está ampliamente documentado hoy en día, persisten incertidumbres, como señala Marco Celesti: "hemos estudiado enormemente el tema y utilizado cincuenta años de series temporales sobre la 'verdor' de las plantas para comprender mejor. Pero cuando se trata de la reacción de las plantas a eventos de estrés a escala regional y mundial, aún no sabemos lo suficiente para hacer predicciones precisas".

Anticipar las reacciones de las plantas

Si se pudiera anticipar las reacciones de las plantas ante un estrés ambiental, esta investigación probablemente encontraría rápidamente aplicaciones concretas. Si se valida el vínculo entre fluorescencia y estado de salud de la planta, "podemos imaginar hacer algo mucho más calibrado, operativo, y que permitiría ofrecer servicios de monitoreo, y luego optimizar la agricultura,” explica Thierry Huiban, el director del proyecto de Thales.

"Todo lo relacionado con los cultivos es un asunto de supervivencia humana si somos un poco pesimistas,” añade. Por lo tanto, se trata de identificar "signos tempranos que indiquen que la planta está bien. Podemos imaginar, detrás de esto, llegar lo suficientemente pronto para medir el estrés lo antes posible, y no esperar a que la planta esté muerta para darnos cuenta de que ha estado estresada y perder la cosecha".

Aplicaciones concretas

Charles Vaury, director de salud de suelos de Syngenta, ya ve aplicaciones muy concretas: "si mañana somos capaces de decir, cuando tenemos cierto nivel de señal, que hay un plaga de tipo hongo que ataca la planta, podremos entrenar el modelo y verificar que siempre es cierto. Y en el 95% de los casos, cuando tengamos esta señal detectada, idealmente con anticipación, podremos decir atención, hay un ataque de patógeno, será necesario tratar, será necesario intervenir.” Pero para él, las medidas por satélite no son suficientes. Deberán combinarse con observaciones de campo, sin descuidar la experiencia de los agricultores con sus propias cosechas: "al observar una hoja de trigo, saben detectar los signos de óxido, y cómo tratarlo".

Sin embargo, poder predecir las cosechas puede convertirse en un activo importante para los agricultores para valorar mejor su producción. Si, por ejemplo, "un cosechador sabe que va a tener una muy buena cosecha, pero que a nivel colectivo será mala, tiene interés en almacenar su producción,” precisa Michel Dubois. "Y en ese momento, el desafío será informar a todo el mundo agrícola sobre esta nueva herramienta que se está implementando".

Un lanzamiento inminente

En junio de 2026, Thales Alenia Space debería obtener la autorización para unirse a Kourou, en Guayana Francesa, para realizar pruebas finales y preparar el lanzamiento y la puesta en órbita del satélite, programados para septiembre. Los primeros seis meses se utilizarán para calibrar los instrumentos, después de lo cual los científicos de la ESA tendrán al menos tres años para explotar los datos.

Si los resultados son concluyentes y suponiendo que el instrumento se democratice, el desarrollo y la puesta en órbita de un nuevo satélite requeriría al menos cinco años.