Cu ajutorul unui satelit orbitant, cercetătorii au realizat prima analiză globală a sănătății și productivității plantelor oceanice. Folosind spectroradiometrul cu rezoluție moderată de imagini (MODIS) de pe satelitul Aqua al NASA, oamenii de știință au măsurat pentru prima dată de la distanță cantitatea de lumină roșie fluorescentă emisă de fitoplanctonul oceanului și evaluează cât de eficient plantele microscopice transformă lumina solară și nutrienții în alimente prin fotosinteză. Acum că au primele date, această metodă ar trebui să le permită oamenilor de știință să țină un ochi eficient asupra sănătății oceanelor noastre. Deci, ce au aflat până acum?
În ultimele două decenii, oamenii de știință au folosit diverși senzori de satelit pentru a măsura cantitatea și distribuția clorofilei de pigment verde, un indicator al cantității de viață a plantelor din ocean. Dar cu MODIS, „fluorescență roșu-lumină” a fost observată peste oceanul deschis.
„Clorofila ne oferă o imagine a cât de mult este prezent fitoplanctonul”, a spus Scott Doney, un chimist marin de la Woods Hole Oceanographic Institution și co-autor al lucrării. „Fluorescența oferă o perspectivă asupra cât de bine funcționează în ecosistem.”
Fluorescența cu lumină roșie dezvăluie informații despre fiziologia plantelor marine și eficiența fotosintezei, deoarece diferite părți ale utilajelor de exploatare a energiei sunt activate în funcție de cantitatea de lumină și de nutrienți disponibili. De exemplu, cantitatea de fluorescență crește atunci când fitoplanctonul este sub stres din cauza lipsei de fier, un nutrient critic în apa de mare. Atunci când apa este săracă, fitoplanctonul emite mai multă energie solară ca fluorescență decât atunci când fierul este suficient.
Datele de fluorescență de la MODIS oferă oamenilor de știință un instrument care permite cercetării să dezvăluie unde apele sunt îmbogățite cu fier sau limitate în fier și să observe modul în care schimbările în fier influențează planctonul. Fierul necesar creșterii plantelor ajunge la suprafața mării pe vânturile care suflă praf din deșerturi și din alte zone aride, precum și din curenții ascunzători din apropierea penelor și insulelor fluviale.
Noua analiză a datelor MODIS a permis echipei de cercetare să detecteze noi regiuni ale oceanului afectate de depunerea și epuizarea fierului. Oceanul Indian a fost o surpriză deosebită, întrucât porțiuni mari din ocean au fost văzute „să se aprindă” sezonier cu schimbări în vânturile musonice. Vara, toamna și iarna - în special vara - vânturile semnificative din sud-vest, agită curenții oceanici și aduc mai mulți nutrienți din adâncuri pentru fitoplancton. În același timp, cantitatea de praf bogat în fier livrată de vânt este redusă.
„Pe perioade de timp de la săptămâni la luni, putem folosi aceste date pentru a urmări răspunsurile planctonului la aporturile de fier de la furtunile de praf și transportul apei bogate în fier din insule și continente”, a spus Doney. „De-a lungul anilor până la zeci de ani, putem detecta, de asemenea, tendințe pe termen lung în schimbările climatice și alte tulburări umane asupra oceanului.”
Schimbările climatice ar putea însemna vânturi mai puternice să adune mai mult praf și să-l sufle la mare sau vânturi mai puțin intense lăsând apele fără praf. Unele regiuni vor deveni mai uscate, iar altele mai umede, schimbând regiunile în care se acumulează soluri prăfuite și vor fi transpuse în aer. Fitoplanctonul va reflecta și va reacționa la aceste schimbări globale.
Fitoplanctonul unicelular alimentează aproape toate ecosistemele oceanice, servind ca cea mai de bază sursă de hrană pentru animalele marine de la zooplancton la pește până la crustacee. De fapt, fitoplanctonul reprezintă jumătate din activitatea fotosintetică de pe Pământ. Sănătatea acestor plante marine afectează pescuitul comercial, cantitatea de dioxid de carbon pe care oceanul o poate absorbi și modul în care oceanul reacționează la schimbările climatice.
"Aceasta este prima măsurare directă a stării de sănătate a fitoplanctonului din ocean", a spus Michael Behrenfeld, biolog care este specializat în plante marine la Universitatea de Stat din Oregon din Corvallis, Ore. "Avem un nou instrument important pentru observarea schimbărilor fitoplancton în fiecare săptămână, pe toată planeta. ”
Sursa: NASA
