Egy keringő műhold segítségével a kutatók elvégezték az óceánnövények egészségének és termelékenységének első globális elemzését. A NASA Aqua műholdasának a mérsékelt felbontású képalkotó spektrosztatométert (MODIS) használva a tudósok először távolról mérték az óceán fitoplanktonja által kibocsátott fluoreszkáló vörös fény mennyiségét, és felbecsülik, hogy a mikroszkopikus növények mennyire hatékonyan változtatják a napfényt és a tápanyagokat élelmiszerekké a fotoszintézis során. Most, hogy rendelkeznek első adatokkal, ennek a módszernek lehetővé kell tennie a tudósok számára, hogy hatékonyan szemmel kísérjék óceánjaink egészségét. Szóval mit tudtak eddig?
Az elmúlt két évtizedben a tudósok különféle műholdas érzékelőket alkalmaztak a zöld pigment klorofill mennyiségének és eloszlásának mérésére, amely az óceánban a növények élettartamának mutatója. A MODIS esetében azonban a „vörös fény fluoreszcenciáját” figyelték meg a nyílt óceán felett.
"A klorofill képet ad nekünk arról, hogy mennyi fitoplankton van jelen" - mondta Scott Doney, a Woods Hole Oceanographic Intézet tengeri vegyészete és a cikk társszerzője. "A fluoreszcencia betekintést nyújt az ökoszisztéma működésébe."
A vörös fényű fluoreszcencia betekintést nyer a tengeri növények fiziológiájáról és a fotoszintézis hatékonyságáról, mivel a növény energiafelhasználó gépeinek különböző részei a rendelkezésre álló fény és tápanyagok mennyisége alapján aktiválódnak. Például a fluoreszcencia mennyisége növekszik, ha a fitoplankton stressznek van kitéve a vas hiánya miatt, amely a tengervíz kritikus tápanyaga. Ha a víz vasszegény, a fitoplankton fluoreszcenciaként több napenergiát bocsát ki, mint amikor elegendő a vas.
A MODIS-ból származó fluoreszcencia-adatok a tudósok számára olyan eszközt jelentenek, amely lehetővé teszi a kutatások számára, hogy felfedjék, hol vannak a vizek vasdúsítottak vagy korlátozottak a vízben, és megfigyelhetik, hogy a vas változásai hogyan befolyásolják a planktont. A növényszaporodáshoz szükséges vas a tenger felszínére érkezik, ha szél fúj a sivatagokból és más száraz területektől, valamint a folyóvizek és szigetek közelében felfelé forduló áramlások miatt.
A MODIS adatainak új elemzése lehetővé tette a kutatócsoport számára, hogy felfedezze az óceán új régióit, amelyeket a vaslerakódás és a kimerülés érint. Az Indiai-óceán különös meglepetés volt, mivel az óceán nagy részei szezonálisan „felvillantak” a monszun szelek változásaival. Nyáron, ősszel és télen - különösen nyáron - jelentős délnyugati szelek felkeverik az óceánáramot, és több tápanyagot hoznak a mélységből a fitoplankton számára. Ugyanakkor csökken a szél által szállított vasban gazdag por mennyisége.
"Hetektől hónaponként ezeket az adatokat felhasználhatjuk a porviharokból származó vasbevitelre adott plankton-válaszok nyomon követésére, valamint a vasban gazdag víz szigetekről és kontinensekről történő szállításának nyomon követésére" - mondta Doney. "Évekkel vagy évtizedekkel felfedezhetjük az éghajlatváltozás és az óceán más emberi zavarásainak hosszú távú tendenciáit is."
Az éghajlatváltozás azt jelentheti, hogy az erõsebb szelek több port vesznek fel és fújják fel a tengerbe, vagy kevésbé intenzív szeleket, így a vizek pormentesek lehetnek. Egyes régiók szárazabbak lesznek, mások nedvesebbek, megváltoztatva azokat a régiókat, ahol a poros talaj felhalmozódik, és felszáll a levegőbe. A fitoplankton tükrözi ezeket a globális változásokat és reagál ezekre.
Az egysejtű fitoplankton szinte az összes óceáni ökoszisztémát táplálja, és a tengeri állatok legalapvetőbb táplálékforrásaként szolgál az állatkerttől a halig és a kagylóig. Valójában a fitoplankton teszi ki a Föld összes fotoszintetikus aktivitásának felét. Ezen tengeri növények egészsége befolyásolja a kereskedelmi halászatot, az óceán által felszívható szén-dioxid mennyiségét és az óceán reagálását az éghajlatváltozásra.
"Ez az óceánban a fitoplankton egészségi állapotának első közvetlen mérése" - mondta Michael Behrenfeld, az oregi Corvallis állambeli Oregon State University tengeri növényekre szakosodott biológusa. "Fontos, új eszközünk van a minden héten a fitoplanktonon, az egész bolygón. ”
Forrás: NASA
