Pentingnya Morfologi dan Fisiologi Tanaman dalam Spektrum Radiasi

Dalam ilmu pengetahuan lingkungan, peran tanaman sangat signifikan dalam memengaruhi spektrum radiasi dan keseimbangan energi di permukaan Bumi. Morfologi dan fisiologi tanaman yang berubah sepanjang tahun turut memengaruhi absorpsi, refleksi, dan transmisi radiasi.

Fakta menarik adalah sekitar 90% radiasi diserap pada spektrum fotosintesis aktif (PAR), sementara spektrum inframerah (IR) berkontribusi sekitar 15-20%. Keterlibatan air, baik di atmosfer maupun dalam struktur daun dan kanopi tanaman, juga berpengaruh signifikan.


Indikator Kesehatan Tanaman: Spektrum Absorpsi dan Refleksi

Perubahan dalam spektrum absorpsi dan refleksi tanaman menjadi indikator penting untuk melacak kandungan air, tingkat stres, dan kesehatan tanaman. 

Keunggulan praktisnya sangat terlihat dalam penginderaan jauh, memungkinkan pemantauan yang efektif. Tabel 2.2 menyajikan properti optik daun hijau, termasuk PAR, IR dekat, dan radiasi surya pendek.

Tabel Properti Optik Khas untuk Daun Hijau (Hidup)
Spektrum Reflektansi Transmitansi Absorbansi
PAR 0.09 0.06 0.85
NIR 0.51 0.34 0.15
Radiasi Surya
Pendek		 0.30 0.20 0.50


Peran Kanopi dalam Penyerapan Radiasi

Fokus tidak hanya pada properti daun, tetapi kanopi tanaman juga memainkan peran penting dalam menyerap radiasi.

Keberadaan vegetasi terkait penyerapan, hamburan dan juga transmisi radiasi matahari dalam kesetimbangan energi bumi-atmosfer
Gambar: Serbin, Shawn & Townsend, Philip. (2020). Scaling Functional Traits from Leaves to Canopies. 10.1007/978-3-030-33157-3_3. 

Kurang dari 10% radiasi yang memasuki kanopi tertutup mencapai tanah setelah sebagian dipantulkan. Intensitas absorpsi PAR dapat mencapai 80% ketika kanopi sepenuhnya berdaun, seperti terjadi di hutan Harvard.

Selama periode tanpa daun, albedo meningkat karena salju yang mencerminkan radiasi, dengan pengaruh ini berlanjut hingga daun gugur.


Interaksi Tanaman dengan Radiasi selama Musim Dingin

Meskipun tanaman berada dalam masa hibernasi selama musim dingin, jenis tanaman dan struktur kanopi tetap memengaruhi keseimbangan radiasi. 

Contohnya, pada tanaman miscanthus, keseimbangan yang kurang negatif terjadi karena suhu permukaan miscanthus lebih rendah. Sebaliknya, di lapangan barley, terjadi aliran panas tanah yang signifikan ke permukaan, menghasilkan keseimbangan yang lebih negatif.


Pemahaman Mendalam tentang Interaksi Tanaman dengan Radiasi

Dengan pemahaman mendalam tentang interaksi tanaman dengan radiasi, manajemen keseimbangan energi dan lingkungan dapat ditingkatkan. Teknologi penginderaan jauh terus memberikan wawasan berharga bagi ilmu pengetahuan dan keberlanjutan ekosistem.


Sumber:
Disadur dan diterjemahkan secara bebas dari:
Lalic, Branislava & Eitzinger, Josef & Dalla Marta, Anna & Orlandini, Simone & Firanj Sremac, Ana & Pacher, Bernhard. (2018). Agricultural Meteorology and Climatology. 10.36253/978-88-6453-795-5.