A tudósok most először fedezhetik fel a fitoplankton virágzását a korai szakaszában, amikor a NASA két műholdjának egyedi adatai miatt napfényben megfigyelik a vörös „fényét”. A Mexikói-öbölben végzett tanulmány szerint ez a jelenség figyelmeztetheti a halászokat és az úszókat a folyók és vizes élőhelyek sötét színű lefolyásainak vörös árapályok előfordulására, amelyek néha „feketevíz” eseményeket okozhatnak.
A sötét színű folyófolyás magában foglalja a nitrogént és a foszfort, amelyeket a mezőgazdaságban műtrágyaként használnak. Ezek a tápanyagok a fitoplanktonnak nevezett tengeri algák virágzását idézik elő. A rendkívül nagy fitoplanktonvirágzás során, ahol az algák olyan koncentrálódtak, a víz feketének tűnhet, egyes fitoplanktonok elhalnak, belemerülnek az óceán fenekébe, és baktériumok megetik őket. A baktériumok elfogyasztják az algákat és kimerítik az oxigént a vízből, ami halálukhoz vezet.
Chuanmin Hu és Frank Muller-Karger, a dél-floridai egyetem Tengerészeti Tudományos Főiskolai tengerészmérnökei, a floridai fluoreszcencia adatokat használtak a NASA Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) műszereiből, mind a NASA Terra, mind az Aqua műholdain. A MODIS a növény klorofilljéből érzékeli a fényt vagy a fitoplankton fluoreszcenciáját. Az emberi szem nem ismeri fel a vörös fluoreszcenciát.
A ragyogó vízterületek észlelésének képessége segíti a kutatókat abban, hogy felismerjék-e a fitoplanktont a Florida partjainál elhelyezkedő nagy sötétvizes foltokban. Ezen adatok nélkül lehetetlen megkülönböztetni a fitoplanktonvirágzást a sötét folyóvízfolyások tömegeitől, amelyek kevés egyedi fitoplanktonsejtet tartalmaznak.
Mivel a folyókból származó színes oldott szerves anyag hasonló mennyiségű kék és zöld színjelzést képes elnyelni, mint a növények, a hagyományos műholdak, amelyek egyszerűen csak az óceán színét mérik, nem képesek megkülönböztetni a fitoplankton virágzását az ilyen foltokban.
Bár a műholdak nem tudják közvetlenül mérni a tavak, folyók, vizes élőhelyek és óceánok tápanyagait, a távérzékelési technológia méri a plankton mennyiségét. A tudósok ezután kiszámíthatják, mennyi tápanyagra lehet szükség ahhoz, hogy megnöveljék ezt a planktonmennyiséget.
Hu és mások ezt a technikát alkalmazták egy sötét hullámú esemény természetének és eredetének tanulmányozására 2003 őszén, Charlotte kikötő közelében, a déli Florida partjainál. A vízmintákból Florida egyik vörös árapályának mérsékelt koncentrációját találták.
"Vizsgálatunk nyomon követi a Florida Keys közelében fekvő feketevízi foltokat, körülbelül 200 km-re (124 mérföld) távolságra felfelé" - mondta Hu. Ezek az eredmények azt sugallják, hogy a kényes Florida Keys-ökoszisztéma kapcsolódik ahhoz, ami történik a szárazföldön és két távoli folyóban, a Békében és a Caloosahatchee-ben, amikor az óceánba folynak. A szélsőséges éghajlati viszonyok, például a szokatlanul magas csapadékmennyiség 2003. tavaszán és nyárán, felgyorsíthatják az ilyen kapcsolatokat ”- tette hozzá.
Ezek az eredmények több dolog tudományos elemzésén alapulnak. A felhasznált adatok között szerepel a MODIS műholdas óceánszíne és a tengerre néző széles látószög-érzékelő (SeaWiFS), valamint a NASA QuikSCAT műholdas széladatai. Az USA Geológiai Szolgálata, a Nemzeti Óceáni és Légköri Hatóság (NOAA), a floridai Hal- és vadvilágkutató intézet, valamint más szervezetek esővel, folyókkal és helyszíni felmérésekkel kapcsolatos információkat szolgáltattak.
Ha tudják, hogy a szelek milyen módon fújnak és az áramok áramlanak, Hu és munkatársai megjósolhatják, hol mozoghat a fekete víz.
Vörös árapályok évente fordulnak elő Florida partjainál, és ismert, hogy halakat pusztítanak el, korallstresszt és halálozást, valamint bőr- és légzési problémákat okoznak az emberekben. Korábbi tanulmányok azt mutatják, hogy a hosszan tartó „feketevíz” tapaszok a vízminőség romlását okozhatják, és korallhalálhoz vezethetnek. A távérzékelő műholdak hatékony eszközt kínálnak az ilyen események megfigyelésére és előrejelzésére.
A part menti lefolyás és a feketevíz eseményei közötti kapcsolat egy példa arra, hogy a szárazföldi és az óceáni ökoszisztémák hogyan kapcsolódnak egymáshoz. "A nagy területeken fekvő part menti és földvezetőknek együtt kell működniük annak érdekében, hogy enyhítsék a jövőben több feketevíz eseményt" - mondta Muller-Karger.
Ez a tanulmány az American Geophysical Union Geofizikai Kutatási Levelek legutóbbi számában jelent meg. A cikk társszerzői között szerepel Gabriel Vargo és Merrie Beth Neely, a dél-floridai egyetem, valamint Elizabeth Johns a NOAA Atlanti-óceánföldrajzi és meteorológiai laboratóriumából.
A NASA Tudományos Igazgatósága minden ember életének javítására törekszik a Föld rendszerének, a Naprendszernek és az Univerzumnak a feltárásával és tanulmányozásával.
Eredeti forrás: NASA sajtóközlemény
