為了保護受威脅的生態系統，恢復被破壞的生境和抵消全球生物多樣性喪失的負面影響需要有國際可比的生物多樣性數據。然而目前的生物多樣性監測是勞動密集型的，成本非常高。此外，世界上許多地方都難以進入。

通過衛星從太空監測生物多樣性成為可能

蘇黎世大學(UZH)地理系遙感實驗室的Anna Schweiger和蒙特利爾大學的Etienne Laliberté表示，從北極苔原到熱帶森林的各種生態系統的植物生物多樣性可以通過圖像光譜法進行可靠的評估。“通過我們的研究，我們希望為未來從太空檢測我們地球生態系統的物種組成變化做出貢獻，”新研究的論文第一作者Anna Schweiger稱，“我們的目標是為政策措施提供基於證據的指導，從而保護物種和減輕生物多樣性損失的負面影響。”

成像光譜儀測量電磁波譜中從可見光到短波紅外範圍的光的反射率。植物的反射率由其化學、解剖學和形態學特徵決定，這些特徵則對植物之間以及跟環境的相互作用非常重要。Schweiger表示：“具有類似性狀的植物以及密切相關的物種往往具有類似的反射光譜。”

利用反射光來評估單個植物和植物群落的特徵

目前的研究是研究人員對光譜多樣性指標工作的延續。他們的指數計算了群落內單個植物之間及一個區域內群落之間的光譜變化。其中，群落內的多樣性被稱為α-多樣性，而群落間的多樣性被稱為β-多樣性。

該研究的數據來自於美國國家生態觀測站網絡(NEON)。該網絡使用標準化的方法來收集美國各地的生物多樣性和地球觀測數據，然後公開提供。據悉，從研究飛行中收集的NEON成像光譜儀數據的像素大小為1×1米。

光譜多樣性的計算表明，對α-多樣性的檢測取決於植物的大小。在具有封閉樹冠和大樹個體的森林中計算的光譜多樣性跟在地面上確定的植物多樣性相比，在以小型草本植物和草為主的開放景觀中計算的光譜多樣性更為匹配。然而光譜β-多樣性在20×20米的空間分辨率的基礎上捕捉到了所有研究的生態系統中植物群落組成的差異。這個像素大小跟NEON的植被清單地塊的大小相吻合。

近乎實時地監測全球的生物多樣性

歐洲航天局(ESA)及其北美同行NASA目前都在開發基於衛星的圖像光譜儀。這些打算約每16天對整個地球進行一次成像，像素大小約為30×30米。該研究的結果說明，這些數據應該可以在生態系統發生變化時進行檢測。“我們的研究將有助於在可預見的未來通過衛星有效和可靠地確定植物群落組成的變化，”Anna Schweiger說道，“這將有助於開展有針對性的實地調查，從而評估生態系統變化的原因和後果，使利益相關者能在適當的時候做出反應。”根據Schweiger的說法，對生物多樣性的全球監測–幾乎是實時的–現在已經觸手可及。