S pomočjo orbitiranega satelita so raziskovalci opravili prvo globalno analizo zdravja in produktivnosti oceanskih rastlin. S pomočjo spektroradiometra z zmerno ločljivostjo (MODIS) na Nasinem satelitu Aqua so znanstveniki prvič na daljavo izmerili količino fluorescenčne rdeče svetlobe, ki jo oddaja oceanski fitoplankton, in ocenili, kako učinkovito mikroskopske rastline s fotosintezo spreminjajo sončno svetlobo in hranila v hrano. Zdaj, ko imajo svoje prve podatke, bi morala ta metoda znanstvenikom omogočiti, da učinkovito spremljajo zdravje naših oceanov. Kaj so torej ugotovili doslej?
V zadnjih dveh desetletjih so znanstveniki uporabljali različne satelitske senzorje za merjenje količine in razporeditve zelenega pigmenta klorofila, ki je pokazatelj količine rastlinskega življenja v oceanu. Toda pri MODIS smo opazili "fluorescenco rdeče svetlobe" nad odprtim oceanom.
"Klorofil nam daje sliko, koliko je fitoplanktona," je dejal Scott Doney, morski kemik iz oceanografske ustanove Woods Hole in soavtor prispevka. "Fluorescenca omogoča vpogled v to, kako dobro delujejo v ekosistemu."
Fluorescenca z rdečo svetlobo razkriva vpogled v fiziologijo morskih rastlin in učinkovitosti fotosinteze, saj se različni deli strojev za pridobivanje energije aktivirajo glede na količino razpoložljive svetlobe in hranil. Na primer, količina fluorescence se poveča, ko je fitoplankton pod stresom zaradi pomanjkanja železa, kritičnega hranila v morski vodi. Kadar je voda slaba z železom, fitoplankton oddaja več sončne energije kot fluorescenca kot takrat, ko je železa dovolj.
Podatki fluorescence iz MODIS-a omogočajo znanstvenikom orodje, ki omogoča raziskovanje, kje so vode obogatene z železom ali omejeno z železom, in opazujejo, kako spremembe v železu vplivajo na plankton. Železo, ki je potrebno za rast rastlin, doseže morsko gladino zaradi vetrov, ki pihajo prah iz puščav in drugih sušnih območij, in iz višjih tokov v bližini rečnih strug in otokov.
Nova analiza podatkov MODIS je raziskovalni skupini omogočila odkrivanje novih regij oceana, ki jih prizadenejo nanašanje in izčrpavanje železa. Indijski ocean je bil posebno presenečenje, saj so videli velike dele oceana, da se sezonsko "zasvetijo" s spremembami monsunskih vetrov. Poleti, jeseni in pozimi - zlasti poleti - pomembni jugovzhodni vetrovi vzbudijo oceanske tokove in prinesejo več hranilnih snovi iz globin fitoplanktona. Hkrati se zmanjša količina prahu, bogatega z železom, ki ga oddajajo vetrovi.
"V časovnih obdobjih od tednov do mesecev lahko te podatke uporabimo za sledenje odziva planktona na vnos železa iz prašnih neviht in prevoz vode, bogate z železom, z otokov in celin," je dejal Doney. "Z leti do desetletij lahko zaznamo tudi dolgoročne trende podnebnih sprememb in drugih človeških motenj do oceana."
Podnebne spremembe bi lahko pomenile, da močnejši vetrovi poberejo več prahu in ga odpihnejo v morje ali manj intenzivne vetrove, ki pustijo vode brez prahu. Nekatere regije bodo postale bolj suhe, druge pa bolj vlažne, spreminjajo pa se regije, kjer se nabirajo prašna tla in se pretakajo v zrak. Fitoplankton bo odražal in odzval na te globalne spremembe.
Enocelični fitoplankton napaja skoraj vse oceanske ekosisteme in služi kot najosnovnejši vir hrane za morske živali od zooplanktona do rib do školjk. Pravzaprav fitoplankton predstavlja polovico vseh fotosintetskih aktivnosti na Zemlji. Zdravje teh morskih rastlin vpliva na komercialno ribištvo, količino ogljikovega dioksida, ki ga ocean lahko absorbira, in kako se ocean odziva na podnebne spremembe.
"To je prvo neposredno merjenje zdravja fitoplanktona v oceanu," je dejal Michael Behrenfeld, biolog, specializiran za morske rastline na državni univerzi Oregon v Corvallisu v državi Ore. "Imamo pomembno novo orodje za opazovanje sprememb v fitoplankton vsak teden po vsem planetu. "
Vir: NASA
