Uz pomoć satelita u orbiti, istraživači su proveli prvu globalnu analizu zdravlja i produktivnosti oceanskih biljaka. Koristeći spektroradiometar za snimanje umjerene rezolucije (MODIS) na NASA-inom satelitu Aqua, znanstvenici su prvi put na daljinu izmjerili količinu fluorescentne crvene svjetlosti koju emitira fitoplankton iz oceana i procijenili koliko učinkovito mikroskopske biljke pretvaraju sunčevu svjetlost i hranjive tvari u hranu putem fotosinteze. Sada kada imaju svoje prve podatke, ova bi metoda trebala omogućiti znanstvenicima da učinkovito paze na zdravlje naših oceana. Pa što su do sada otkrili?
Tijekom posljednja dva desetljeća, znanstvenici su koristili razne satelitske senzore za mjerenje količine i distribucije zelenog pigmenta klorofila, pokazatelja količine biljnog života u oceanu. Ali s MODIS-om je primijenjena „fluorescencija crvenog svjetla“ nad otvorenim oceanom.
„Klorofil nam daje sliku koliko je fitoplanktona prisutno“, rekao je Scott Doney, morski kemičar iz Oceanografske ustanove Woods Hole i koautor ovog rada. "Fluorescencija omogućuje uvid u to kako dobro funkcioniraju u ekosustavu."
Fluorescencija crvenog svjetla otkriva uvid u fiziologiju morskih biljaka i učinkovitost fotosinteze, budući da se različiti dijelovi postrojenja za iskorištavanje energije biljke aktiviraju na temelju količine dostupne svjetlosti i hranjivih sastojaka. Na primjer, količina fluorescencije povećava se kada je fitoplankton pod stresom zbog nedostatka željeza, kritične hranjive tvari u morskoj vodi. Kad je voda siromašna željezom, fitoplankton emitira više sunčeve energije kao fluorescencija nego kad je željeza dovoljno.
Podaci fluorescencije iz MODIS-a pružaju znanstvenicima alat koji omogućava istraživanja da otkriju gdje su vode obogaćene željezom ili su ograničene željezom i da promatraju kako promjene u željezu utječu na plankton. Željezo potrebno za rast biljaka doseže morsku površinu na vjetrovima koji ispiraju prašinu iz pustinja i drugih sušnih područja, kao i iz naraslih struja u blizini riječnih pljuskova i otoka.
Nova analiza podataka MODIS omogućila je istraživačkom timu da otkrije nove regije oceana zahvaćene taloženjem i iscrpljivanjem željeza. Indijski ocean bio je posebno iznenađenje, budući da su velike dijelove oceana sezonski "svijetlile" promjenama monsunskih vjetrova. Ljeti, jeseni i zimi, posebno ljeti, značajni jugozapadni vjetrovi uzbuđuju oceanske struje i donose više hranjivih tvari iz dubina fitoplanktona. Istodobno se smanjuje količina prašine bogate željezom koju donose vjetrovi.
"Na vremenskim razmacima od tjedana do mjeseci, možemo koristiti ove podatke za praćenje planktonskog odgovora na unose željeza iz olujnih prašina i transport vode bogate željezom s otoka i kontinenata", rekao je Doney. „Tijekom godina do desetljeća, također možemo otkriti dugoročne trendove klimatskih promjena i drugih ljudskih poremećaja na oceanu.“
Klimatske promjene mogu značiti jači vjetrovi koji skupljaju više prašine i pušu ga u more, ili manje intenzivne vjetrove koji ostavljaju vodu bez prašine. Neke će regije postati sušnije, a druge vlažnije, mijenjajući regije u kojima se nakupljaju prašnjava tla i dižu se u zrak. Fitoplankton će odražavati i reagirati na ove globalne promjene.
Jednocelični fitoplankton potiče gotovo sve oceanske ekosustave, a služi kao najosnovniji izvor hrane za morske životinje od zooplanktona do ribe do školjki. U stvari, fitoplankton čini polovinu svih fotosintetskih aktivnosti na Zemlji. Zdravlje ovih morskih biljaka utječe na komercijalno ribarstvo, količinu ugljičnog dioksida koji ocean može apsorbirati i kako ocean reagira na klimatske promjene.
"Ovo je prvo izravno mjerenje zdravlja fitoplanktona u oceanu," rekao je Michael Behrenfeld, biolog koji se specijalizirao za morske biljke na Državnom sveučilištu Oregon u Corvallisu, Ore, "Imamo važan novi alat za promatranje promjena u fitoplanktona svakog tjedna, diljem planeta. "
Izvor: NASA
