Una investigación de la NASA revela que las flores esconden más de lo que el ojo humano percibe. Un análisis reciente de flores silvestres en California muestra cómo los instrumentos aéreos y espaciales pueden usar el color para rastrear los ciclos florales estacionales.
por Sally Younger, NASA
Los resultados sugieren una nueva herramienta potencial para agricultores y administradores de recursos naturales que dependen de las plantas con flores.
En su estudio, los científicos inspeccionaron miles de acres de reserva natural utilizando una tecnología desarrollada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. El instrumento —un espectrómetro de imágenes— cartografió el paisaje en cientos de longitudes de onda de luz, capturando las flores a medida que florecían y maduraban a lo largo de los meses.
La investigación se publica en la revista Ecosphere .
Fue la primera vez que se utilizó el instrumento para rastrear la vegetación de manera constante durante la temporada de crecimiento, lo que convierte a este estudio en «el primero de su tipo», dijo David Schimel, científico investigador del JPL.
Para muchas especies vegetales, desde cultivos hasta cactus, la floración se sincroniza con las fluctuaciones estacionales de temperatura, luz diurna y precipitaciones. Los científicos están estudiando con mayor detalle la relación entre la vida vegetal y las estaciones (conocida como fenología de la vegetación) para comprender cómo el aumento de las temperaturas y los cambios en los patrones de lluvia podrían estar afectando a los ecosistemas.
Normalmente, los estudios de flores silvestres se basan en observaciones sobre el terreno y herramientas como la fotografía time-lapse. Sin embargo, estos enfoques no pueden capturar los cambios más amplios que puedan estar ocurriendo en diferentes ecosistemas del mundo, afirmó la autora principal, Yoseline Angel, científica de la Universidad de Maryland-College Park y del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
«Un desafío es que, en comparación con las hojas u otras partes de la planta, las flores pueden ser bastante efímeras», dijo. «Pueden durar solo unas semanas».
Para rastrear las floraciones a gran escala, Angel y otros científicos de la NASA están buscando una de las cualidades distintivas de las flores: el color.
Mapeo de arbustos nativos
Los pigmentos florales se dividen en tres grupos principales: carotenoides y betalaínas (asociados con los colores amarillo, naranja y rojo) y antocianinas (responsables de muchos rojos, violetas y azules intensos). Las diferentes estructuras químicas de los pigmentos reflejan y absorben la luz en patrones únicos.
Los espectrómetros permiten a los científicos analizar los patrones y catalogar las especies de plantas según su huella química. Dado que cada molécula refleja y absorbe un patrón único de luz, los espectrómetros pueden identificar una amplia gama de sustancias biológicas, minerales y gases.
Se utilizan dispositivos portátiles para analizar muestras en el campo o en el laboratorio. Para estudiar lunas y planetas, incluida la Tierra, la NASA ha desarrollado espectrómetros de imágenes cada vez más potentes durante los últimos 45 años.
Uno de estos instrumentos se llama AVIRIS-NG (abreviatura de Espectrómetro de Imágenes Aerotransportadas Visibles/Infrarrojas de Próxima Generación), construido por el JPL para su uso en aeronaves. En 2022, se utilizó en una gran campaña de campo ecológica para estudiar la vegetación en la Reserva Jack y Laura Dangermond y la Reserva Sedgwick, ambas en el condado de Santa Bárbara. Entre las plantas observadas se encontraban dos especies arbustivas nativas: Coreopsis gigantea y Artemisia californica, de febrero a junio.
Los científicos desarrollaron un método para distinguir la huella espectral de las flores de otros elementos del paisaje que saturaban los píxeles de la imagen. De hecho, lograron capturar el 97 % de las sutiles diferencias espectrales entre flores, hojas y la cobertura del fondo (suelo y sombras) e identificar las diferentes etapas de floración con un 80 % de certeza.
Predicción de superfloraciones
Los resultados abren la puerta a más estudios aéreos y espaciales de plantas con flores, que representan alrededor del 90% de todas las especies vegetales terrestres. Uno de los objetivos finales, según Angel, sería apoyar a los agricultores y gestores de recursos naturales que dependen de estas especies, junto con los insectos y otros polinizadores que las componen. Frutas, frutos secos, numerosos medicamentos y el algodón son algunos de los productos básicos que se producen a partir de plantas con flores.
Angel trabaja con nuevos datos recopilados por el espectrómetro hermano de AVIRIS, que orbita en la Estación Espacial Internacional. Denominado EMIT (Investigación de Fuentes de Polvo Mineral en la Superficie Terrestre), fue diseñado para cartografiar los minerales en las regiones áridas de la Tierra. La combinación de sus datos con otras observaciones ambientales podría ayudar a los científicos a estudiar las superfloraciones, un fenómeno en el que grandes extensiones de flores del desierto florecen tras fuertes lluvias.
Uno de los placeres de investigar las flores, dijo Angel, es el entusiasmo de los científicos ciudadanos. «Tengo alertas de redes sociales en mi teléfono», añadió, señalando una forma de mantenerse al tanto de la actividad de las flores silvestres en todo el mundo.
SHIFT, un proyecto de investigación aerotransportada y de campo, fue liderado conjuntamente por Nature Conservancy, la Universidad de California, Santa Bárbara, y el JPL. Caltech, en Pasadena, gestiona el JPL para la NASA.
Más información: Yoseline Angel et al., Descifrando el espectro de las flores para mapear la dinámica de la floración a escala del paisaje, Ecosphere (2025). DOI: 10.1002/ecs2.70127
