Kiertävän satelliitin avulla tutkijat ovat suorittaneet ensimmäisen globaalin analyysin valtamerten kasvien terveydestä ja tuottavuudesta. NASA: n Aqua-satelliitin maltillista resoluutiota kuvaavaa spektroradiometriä (MODIS) käyttämällä tutkijat ovat ensimmäistä kertaa mitattaneet etäisyydellä valtameren kasviplanktonin lähettämän fluoresoivan punaisen valon määrän ja arvioineet, kuinka tehokkaasti mikroskooppiset kasvit muuttavat auringonvalon ja ravinteet ravintoon fotosynteesin avulla. Nyt kun heillä on ensimmäiset tiedot, tämän menetelmän pitäisi antaa tutkijoille mahdollisuus seurata tehokkaasti valtamereidemme terveyttä. Joten mitä he selvisivät toistaiseksi?
Kahden viime vuosikymmenen aikana tutkijat ovat käyttäneet erilaisia satelliittiantureita vihreän pigmentin klorofyllin määrän ja jakautumisen mittaamiseen, joka on merimerkki kasvien elämästä. Mutta MODIS-menetelmällä ”punaisen valon fluoresenssia” on havaittu avoimen valtameren yli.
"Klorofylli antaa meille kuvan kasviplanktonin läsnäolosta", sanoi Scott Doney, Woods Hole Oceanographic Institutionin merikemikaalit ja tutkimuksen kirjoittaja. "Fluoresenssi antaa kuvan siitä, kuinka hyvin ne toimivat ekosysteemissä."
Punaisen valon fluoresenssi paljastaa oivalluksia merikasvien fysiologiasta ja fotosynteesin tehokkuudesta, koska kasvien energiaa hyödyntävien koneiden eri osat aktivoidaan käytettävissä olevan valon ja ravinteiden määrän perusteella. Esimerkiksi fluoresenssin määrä kasvaa, kun kasviplanktoni on stressissä rautapitoisuuden, meriveden kriittisen ravintoaineen puutteen vuoksi. Kun vesi on rautapitoista, kasviplanktoni emittoi fluoresoivana enemmän aurinkoenergiaa kuin silloin, kun rauta riittää.
MODIS: n fluoresenssitiedot antavat tutkijoille työkalun, joka mahdollistaa tutkimuksen paljastaa missä vedet ovat raudan rikastettuja tai rautarajoitettuja ja havaita kuinka raudan muutokset vaikuttavat planktoniin. Kasvien kasvamiseen tarvittava rauta saavuttaa merenpinnan tuulen puhaltaessa pölyä aavikoilta ja muilta kuivilta alueilta sekä jokivetojen ja saarten lähellä sijaitsevista ylävirtavirroista.
Uusi MODIS-tietojen analyysi on antanut tutkimusryhmälle mahdollisuuden havaita uusia valtameren alueita, joihin raudan laskeutuminen ja ehtyminen vaikuttaa. Intian valtameri oli erityinen yllätys, koska suurten merien osien nähtiin "palaavan" kausiluonteisesti muuttuessa monsuunituuleihin. Kesällä, syksyllä ja talvella - etenkin kesällä - merkittävät lounaistuulet sekoittavat valtameren virtauksia ja tuovat lisää ravinteita kasviplanktonin syvyyksistä. Samalla tuulien välittämä rautapitoisen pölyn määrä vähenee.
"Voimme käyttää näitä tietoja viikkojen tai kuukausien aikavälillä seuraamaan planktonin reaktioita pölymyrskyjen aiheuttamiin raudan syötteisiin ja rautapitoisen veden kuljetukseen saarilta ja mantereilta", Doney sanoi. "Vuosien tai vuosikymmenien aikana voimme havaita myös ilmastonmuutoksen ja muiden valtameren häiriöiden pitkän aikavälin suuntaukset."
Ilmastomuutos voi tarkoittaa sitä, että voimakkaammat tuulet keräävät enemmän pölyä ja puhaltavat ne merelle tai vähemmän voimakkaat tuulet jättäen vedet pölyttömiksi. Jotkut alueet muuttuvat kuivemmiksi ja toiset kosteammiksi, mikä muuttaa alueita, joille pölyinen maaperä kerääntyy ja imeytyy ilmaan. Kasviplanktoni heijastaa näitä globaaleja muutoksia ja reagoi niihin.
Yksisoluinen kasviplanktoni polttaa melkein kaikkia valtameren ekosysteemejä ja toimii merieläinten peruselimellisimpänä lähteenä zooplanktonista kaloihin ja äyriäisiin. Itse asiassa kasviplanktonin osuus on puolet kaikesta maapallon fotosynteesistä. Näiden merikasvien terveys vaikuttaa kaupalliseen kalastukseen, hiilidioksidimäärään, jonka valtameri voi absorboida, ja kuinka valtameri reagoi ilmastonmuutokseen.
"Tämä on ensimmäinen suora mittaus meren kasviplanktonin terveydelle", sanoi Oregonin osavaltion yliopistossa, Oregonin osavaltiossa, erikoistunut biologi Michael Behrenfeld. kasviplanktonia joka viikko kaikkialla planeetalla. ”
Lähde: NASA
