Orman sağlığını erken ve geniş ölçekli izlemek amacıyla yapılan yeni çalışmada, yaprak yüzeyinin görünür ve yakın kızılötesi dalga boylarındaki spektral yansıması ile gen aktivitesi arasında anlamlı bir ilişki bulundu. NASA tarafından finanse edilen çalışma University of Notre Dame araştırmacıları tarafından yürütüldü ve Nature: Communications Earth & Environment dergisinde yayımlandı. UNDERC Gillen Direktörü ve başyazar Nathan Swenson çalışmanın önemli bir dönüşüm potansiyeline sahip olduğunu belirtti.
Araştırmacılar kuzey Wisconsin ile Michigan Yarımadası'ndaki UNDERC saha noktalarında sugar maple ve red maple yapraklarını topladı. Her yaprağın yansıması kaydedildi ve aynı yapraklardan gen ifadesi analizleri için örnekler korundu. Gen analizleri, su tepkisi, kuraklık, fotosentez ve bitki-zararlı ya da bitki-patojen etkileşimleriyle ilişkili genlere odaklandı. Analizlerde, incelenen genlerin yarısından fazlası için belirli yansıma dalga boylarıyla güçlü korelasyon gözlendi; yani belli bir geni ifade eden yapraklar benzer spektral imza gösterdi.
Swenson, bu sonucun yalnızca yansıma verilerinden yüzlerce ila binlerce ekolojik açıdan önemli genin tahmin edilmesini sağlayabileceğini vurguluyor. Ölçeği büyütmek için 2024 tarihli PLOS Biology çalışmasında uydu görüntüleri ile yapay zekâ kullanılarak National Ecological Observatory Network için ağaç türü haritaları oluşturulduğu hatırlatılıyor. Tür haritalarıyla yansıma-gen modelleri birleştirildiğinde, uçak, uydu veya Uluslararası Uzay İstasyonu üzerindeki sensörlerle bütün ormanlarda gen aktivitesi haritalanabilir. Amaç, orman sağlığı krize ulaşmadan önce ağaç stresini hızlı ve genomik ölçekli değerlendirmek ve müdahale imkânı sağlamaktır.
- Yaprak yansıması ölçülür.
- Gen ifadeleri aynı yapraklardan analiz edilir.
- Veriler uydu ve tür haritalarıyla birleştirilir.
Zor kelimeler
- yansıma — yüzeyden geri dönen ışığın ölçülen bölümüyansıması
- spektral — farklı dalga boylarına ilişkin özellik
- korelasyon — iki değişken arasında düzenli ilişkinin gücü
- ifade — bir genin aktif olup olmadığını gösterme durumuifadesi
- yapay zekâ — verilerle öğrenen ve karar veren bilgisayar sistemleri
- genomik — bir organizmanın tüm genleriyle ilgili çalışma alanı
- harita — coğrafi bilgileri görsel olarak gösteren çizim veya dosyaharitaları, haritalarıyla
İpucu: Türkçe metni okurken veya ses kaydını dinlerken, vurgulanan kelimelerin üzerine gel, odaklan ya da dokun; anında kısa tanımlar görünür.
Tartışma soruları
- Yaprak yansıması ile gen aktivitesi ilişkisinin orman yönetimine sağlayabileceği somut yararlar nelerdir? Örnek verin.
- Uydu görüntüleri ve yapay zekâ kullanılarak gen aktivitesi haritalaması yapılırken hangi teknik veya etik zorluklar ortaya çıkabilir?
- Bu tür erken uyarı sistemleri uygulanırsa ağaç sağlığını korumak için hangi müdahale türleri daha etkili olur? Neden?
İlgili makaleler
Kibira Milli Parkı’nda ormansızlaşma ve yaban hayatı azalıyor
Kuzeybatı Burundi’de çay plantasyonları ve kalkınma projeleri Kibira Milli Parkı’nı ve burada yaşayan hayvanları etkiliyor. Yerel gözlemler, araştırmalar ve uzman uyarıları orman örtüsü kaybı ile türlerin azalmasına işaret ediyor.