Een blad vangt zonlicht op om suiker te maken. Een klein deel van dat licht gebruikt de plant niet, en dat zendt hij weer uit. Die zwakke gloed heet fluorescentie en dat is een directe maat voor hoe hard de fotosynthese draait. Een plant met te weinig water stopt met fotosynthese voordat het blad verkleurt. De hoeveelheid fluorescentie daalt eerder dan de groene kleur die een gewone satellietfoto laat zien, soms zelfs dagen eerder.
Een satelliet die naar fotosynthese kijkt
Daardoor kan fluorescentie dienen als vroeg alarm. Je ziet niet dat een gewas schade heeft, maar dat het op het punt staat schade op te lopen. Voor een boer of een waterschap is dat het verschil tussen ingrijpen en opruimen. In de nacht van 15 september 2026 bracht een Vega-C-raket de Europese satelliet FLEX de ruimte in. Vanaf 814 kilometer hoogte meet FLEX het fluorescentiesignaal van planten. Daar maakt de missie kaarten van met vakjes van 300 bij 300 meter, over de hele wereld.
Het signaal is extreem zwak. Dat lukte jarenlang niet om te meten. Het gaat om een fractie van het licht dat een blad teruggeeft, gemeten dwars door de hele atmosfeer heen. Het corrigeren daarvan is een vak apart. Christiaan van der Tol maakt die vertaalslag. Hij bouwt de modellen die van ruwe straling iets maken waar onderzoekers of waterbeheerders mee rekenen.
Meer regen en toch minder grondwater
In Nederland valt gemiddeld meer neerslag dan vroeger, terwijl het grondwater daalt. Dat klinkt tegenstrijdig, maar dat komt door wat er met het water gebeurt nadat het gevallen is. Warmere zomers verdampen meer water, via de grond en via de planten zelf. Ongeveer de helft van alle zonne-energie die de aarde opneemt gaat zitten in het verdampen van water.
"We weten dat het in Nederland meer regent en dat het grondwater toch zakt. Dat verschil zit in verdamping, en verdamping is nu juist het lastigst te meten met je voeten op de grond. Vanuit de ruimte zie je het over een heel landschap tegelijk”, vertelt Christiaan. Wie wil weten hoeveel water er beschikbaar blijft, moet dus niet alleen de regenmeter aflezen. Hij moet ook meten hoeveel er weer de lucht in gaat. Dat laatste is op de grond bijna niet te doen. Maar vanuit de ruimte dus wel.
Wat een satelliet niet ziet
Bewolkte weken leveren geen beeld op en in Nederland zijn dat er nogal wat. Maar ook de schaal is een beperking. Een pixel van een satellietfoto beslaat al gauw meer dan één perceel. Wat je ziet is een gemiddelde van sloot, gewas en berm door elkaar.
Daarom staan er in het Dinkeldal bodemvochtsensoren bij boeren op het land. De metingen ijken het beeld van bovenaf en vullen in wat er een halve meter onder het maaiveld gebeurt. Satelliet en sensor vullen elkaar aan. Die combinatie levert iets op wat een boer kan gebruiken: de waterbalans van zijn eigen perceel in plaats van een landelijk gemiddelde. Het waterschap krijgt uit dezelfde metingen een beeld van het hele stroomgebied.
Waarom dit op een klimaattop uitmaakt
In november komen landen bijeen op de klimaattop COP31 in Antalya, met een voorbereidende bijeenkomst op Fiji en Tuvalu. Onder vrijwel elk voorstel dat daar op tafel ligt zitten klimaatmodellen, en die verschillen onderling nog flink. Een van de grootste onzekerheden is hoeveel koolstof vegetatie opneemt en hoe dat verschuift tijdens droogte.
De FLEX satelliet komt een paar keer per maand over hetzelfde stuk aarde, en dat is te weinig om na te rekenen wat een land op een bepaalde dag uitstoot. Het is ruim genoeg om te zien hoe seizoenen en droogtes de fotosynthese over hele continenten beïnvloeden.
Voor het narekenen van uitstoot staat een andere reeks satellieten klaar. De Europese CO2M-missie gaat de door mensen veroorzaakte CO2-uitstoot in kaart brengen, met metingen die naast de cijfers van landen gelegd kunnen worden. FLEX levert het stuk ervoor: begrijpen wat de vegetatie zelf doet. Zo is er dus niet één satelliet die het antwoord geeft, maar een reeks missies die elkaars blinde vlekken opvullen. Voor een boer in het Dinkeldal en voor een klimaatmodel in een IPCC-rapport komt de winst op hetzelfde neer: eerder zien wanneer een landschap dorst krijgt.
Aardobservatie is het vakgebied van de Faculteit ITC in Enschede. Onderzoek naar water, droogte en klimaat komt op de UT samen in het Climate Centre.
