Pasitelkdami orbitą kuriantį palydovą, tyrėjai atliko pirmąją pasaulinę vandenyno augalų sveikatos ir produktyvumo analizę. NASA „Aqua“ palydove naudodamiesi vidutinio raiškos vaizdavimo spektroradiometru (MODIS), mokslininkai pirmą kartą nuotoliniu būdu išmatuojo fluorescencinės raudonos šviesos kiekį, kurį skleidžia vandenyno fitoplanktonas, ir įvertina, kaip efektyviai mikroskopiniai augalai saulės šviesą ir maistines medžiagas paverčia maistu fotosintezės metu. Dabar, kai jie turi savo pirmuosius duomenis, šis metodas turėtų leisti mokslininkams efektyviai stebėti mūsų vandenynų sveikatą. Taigi ką jie sužinojo iki šiol?
Per pastaruosius du dešimtmečius mokslininkai pasitelkė įvairius palydovinius jutiklius, kad išmatuotų žaliojo pigmento chlorofilo kiekį ir pasiskirstymą - tai yra augalų gyvenimo vandenyne rodiklis. Tačiau naudojant MODIS virš atviro vandenyno buvo pastebėta „raudonos šviesos fluorescencija“.
„Chlorofilas suteikia mums paveikslą, kiek yra fitoplanktono“, - teigė Scottas Doney, jūrų chemikas iš „Woods Hole“ okeanografijos instituto ir šio straipsnio bendraautorius. „Fluorescencija leidžia suprasti, kaip gerai jie veikia ekosistemoje“.
Raudonos šviesos fluorescencija rodo įžvalgas apie jūrinių augalų fiziologiją ir fotosintezės efektyvumą, nes, atsižvelgiant į turimą šviesos ir maistinių medžiagų kiekį, suaktyvinamos skirtingos augalų energiją naudojančios mašinos dalys. Pavyzdžiui, fluorescencijos kiekis padidėja, kai fitoplanktonas patiria stresą dėl geležies, svarbios maistinės medžiagos jūros vandenyje, trūkumo. Kai vandenyje trūksta geležies, fitoplanktonas fluorescencingai išskiria daugiau saulės energijos nei tada, kai pakanka geležies.
MODIS fluorescenciniai duomenys suteikia mokslininkams įrankį, leidžiantį tyrimams atskleisti, kur vandenys yra prisodrinti ar ribojami geležies, ir stebėti, kaip geležies pokyčiai veikia planktoną. Augalams augti reikalinga geležis pasiekia jūros paviršių, pučiant dulkėms iš dykumų ir kitų sausringų vietovių bei kylant srovėms šalia upių pylimų ir salų.
Nauja MODIS duomenų analizė leido tyrimo komandai aptikti naujus vandenyno regionus, kuriuos paveikė geležies nusėdimas ir išeikvojimas. Indijos vandenynas buvo ypatinga staigmena, nes buvo matyti, kad didelės vandenyno dalys sezoniškai „įsižiebia“ pasikeitus musonų vėjui. Vasarą, rudenį ir žiemą, ypač vasarą, dideli pietvakarių vėjai išjudina vandenynų sroves ir iš fitoplanktono iš gelmių atneša daugiau maistinių medžiagų. Tuo pačiu sumažėja vėjų išmetamų geležies dulkių kiekis.
„Savaitėmis ar mėnesiais mes galime naudoti šiuos duomenis norėdami sekti planktono reakciją į geležies kiekį, susidarantį dėl dulkių audrų, ir gabenti geležies turtingą vandenį iš salų ir žemynų“, - sakė D. Doney. „Per daugelį metų ar dešimtmečių mes taip pat galime nustatyti ilgalaikes klimato pokyčių ir kitų žmonių pasipiktinimo vandenynu tendencijas“.
Klimato pokyčiai gali reikšti, kad stipresni vėjai surinks daugiau dulkių ir išpūs juos į jūrą, arba mažiau stiprūs vėjai paliks vandenis be dulkių. Kai kurie regionai taps sausesni, o kiti drėgnesni, pakeis regionus, kur kaupiasi dulkėtas dirvožemis ir iškrenta į orą. Fitoplanktonas atspindės šiuos globalius pokyčius ir sureaguos į juos.
Vienaląstis fitoplanktonas dega beveik visose vandenynų ekosistemose ir yra pagrindinis jūros gyvūnų maisto šaltinis nuo zooplanktono iki žuvų iki vėžiagyvių. Fitoplanktonas iš tikrųjų sudaro pusę visos fotosintetinės veiklos Žemėje. Šių jūrų augalų sveikata turi įtakos komercinei žvejybai, anglies dioksido kiekiui, kurį gali absorbuoti vandenynas, ir kaip vandenynas reaguoja į klimato pokyčius.
„Tai yra pirmas tiesioginis fitoplanktono vandenyne sveikatos įvertinimas“, - sakė Oregono valstijos universiteto Korvalyje, Ore mieste biologas Michaelas Behrenfeldas, Michaelas Behrenfeldas. „Turime svarbų naują įrankį, skirtą stebėti pokyčius fitoplanktonas kiekvieną savaitę visoje planetoje. “
Šaltinis: NASA
