Chlorophyll a fluorescence illuminates a path connecting plant molecular biology to Earth-system science - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Nature Plants Année : 2021

Chlorophyll a fluorescence illuminates a path connecting plant molecular biology to Earth-system science

Albert Porcar-Castell
  • Fonction : Auteur
Zbyněk Malenovský
  • Fonction : Auteur
Troy Magney
  • Fonction : Auteur
Shari van Wittenberghe
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Beatriz Fernández-Marín
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Yongguang Zhang
Kadmiel Maseyk
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Jon Atherton
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Loren Albert
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Thomas Matthew Robson
  • Fonction : Auteur
Feng Zhao
Jose-Ignacio Garcia-Plazaola
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Ingo Ensminger
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Paulina Rajewicz
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Steffen Grebe
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Mikko Tikkanen
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James Kellner
  • Fonction : Auteur
Janne Ihalainen
  • Fonction : Auteur
Uwe Rascher
  • Fonction : Auteur
Barry Logan
  • Fonction : Auteur

Résumé

For decades, the dynamic nature of chlorophyll a fluorescence (ChlaF) has provided insight into the biophysics and ecophysiology of the light reactions of photosynthesis from the subcellular to leaf scales. Recent advances in remote sensing methods enable detection of ChlaF induced by sunlight across a range of larger scales, from using instruments mounted on towers above plant canopies to Earth-orbiting satellites. This signal is referred to as solar-induced fluorescence (SIF) and its application promises to overcome spatial constraints on studies of photosynthesis, opening new research directions and opportunities in ecology, ecophysiology, biogeochemistry, agriculture and forestry. However, to unleash the full potential of SIF, intensive cross-disciplinary work is required to harmonize these new advances with the rich history of biophysical and ecophysiological studies of ChlaF, fostering the development of next-generation plant physiological and Earth-system models. Here, we introduce the scale-dependent link between SIF and photosynthesis, with an emphasis on seven remaining scientific challenges, and present a roadmap to facilitate future collaborative research towards new applications of SIF.

Dates et versions

hal-03320325 , version 1 (15-08-2021)

Identifiants

Citer

Albert Porcar-Castell, Zbyněk Malenovský, Troy Magney, Shari van Wittenberghe, Beatriz Fernández-Marín, et al.. Chlorophyll a fluorescence illuminates a path connecting plant molecular biology to Earth-system science. Nature Plants, 2021, ⟨10.1038/s41477-021-00980-4⟩. ⟨hal-03320325⟩
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