S pomocí obíhajícího satelitu vědci provedli první globální analýzu zdraví a produktivity mořských rostlin. Vědci pomocí satelitu Aqua pro středně velké rozlišení (MODIS) na satelitu Aqua NASA poprvé změřili na dálku množství fluorescenčního červeného světla emitovaného oceánským fytoplanktonem a pomocí fotosyntézy posoudili, jak účinně mikroskopické rostliny přeměňují sluneční světlo a živiny na potraviny. Nyní, když mají první data, by tato metoda měla vědcům umožnit účinně dohlížet na zdraví našich oceánů. Co tedy zjistili tak daleko?
V posledních dvou desetiletích vědci využívali různé satelitní senzory k měření množství a distribuce zeleného pigmentu chlorofylu, což je ukazatel množství rostlinného života v oceánu. Ale s MODISem byla pozorována „fluorescence červeného světla“ nad otevřeným oceánem.
"Chlorofyl nám poskytuje obrázek o tom, kolik je fytoplanktonu přítomno," řekl Scott Doney, mořský chemik z oceánografické instituce Woods Hole a spoluautor příspěvku. "Fluorescence poskytuje vhled do toho, jak dobře fungují v ekosystému."
Fluorescence červeného světla odhaluje poznatky o fyziologii mořských rostlin a účinnosti fotosyntézy, protože různé části zařízení využívajících energii rostlin jsou aktivovány na základě množství dostupného světla a živin. Například množství fluorescence se zvyšuje, když je fytoplankton pod tlakem kvůli nedostatku železa, což je kritická živina v mořské vodě. Když je voda chudá na železo, fytoplankton emituje více sluneční energie jako fluorescenci, než když je železo dostatečné.
Údaje o fluorescenci z MODIS dávají vědcům nástroj, který umožňuje výzkumu odhalit, kde jsou vody obohaceny železem nebo železem, a sledovat, jak změny železa ovlivňují plankton. Železo potřebné pro růst rostlin se dostává na hladinu moře větry foukajícími prach z pouští a jiných vyprahlých oblastí a ze vzestupných proudů poblíž říčních chocholů a ostrovů.
Nová analýza dat MODIS umožnila výzkumnému týmu detekovat nové oblasti oceánu zasažené depozicí a vyčerpáním železa. Indický oceán byl zvláštním překvapením, protože velké části oceánu se sezónně „rozzářily“ změnami v monzunových větrech. V létě, na podzim a v zimě - zejména v létě - významné jihozápadní větry rozruchují mořské proudy a přinášejí více živin z hloubek pro fytoplankton. Současně se snižuje množství prachu bohatého na železo dodávaného větry.
"V časových škálách týdnů až měsíců můžeme tato data použít ke sledování reakcí planktonu na vstupy železa z bouří prachu a transport vody bohaté na železo z ostrovů a kontinentů," řekl Doney. "V průběhu let až desetiletí můžeme také odhalit dlouhodobé trendy v oblasti změny klimatu a dalších lidských poruch v oceánu."
Změna klimatu by mohla znamenat, že silnější větry zachytí více prachu a vyhodí ho do moře, nebo méně intenzivní větry opouštějící vodu bez prachu. Některé oblasti se stanou suchší a jiné zvlhčují, měnící se oblasti, kde se hromadí prachové půdy a dostávají se do vzduchu. Phytoplankton bude odrážet tyto globální změny a reagovat na ně.
Jednobuněčný fytoplanktón pohání téměř všechny oceánské ekosystémy a slouží jako nejzákladnější potravinový zdroj pro mořská zvířata od zooplanktonu k rybolovu na měkkýše. Ve skutečnosti fytoplanktón představuje polovinu všech fotosyntetických aktivit na Zemi. Zdraví těchto mořských rostlin ovlivňuje komerční rybolov, množství oxidu uhličitého, které může oceán absorbovat a jak oceán reaguje na změnu klimatu.
"Toto je první přímé měření zdraví fytoplanktonu v oceánu," řekl Michael Behrenfeld, biolog, který se specializuje na mořské rostliny na Oregonské státní univerzitě v Corvallis v Oru. "Máme důležitý nový nástroj pro sledování změn v fytoplankton každý týden, po celé planetě. “
Zdroj: NASA
