Orbiidil oleva satelliidi abil on teadlased läbi viinud esimese ookeanitaimede tervise ja produktiivsuse globaalse analüüsi. Kasutades NASA Aqua satelliidil mõõduka eraldusvõimega kujutise spektroradiomeetrit (MODIS), on teadlased esimest korda eemalt mõõtnud ookeani fütoplanktoni kiirgava fluorestsentspunase valguse koguse ja hinnanud, kui tõhusalt muudavad mikroskoopilised taimed päikesevalgust ja toitaineid toidus fotosünteesi teel. Nüüd, kui neil on oma esimesed andmed, peaks see meetod võimaldama teadlastel tõhusalt silma peal hoida meie ookeanide tervisel. Mida nad seni teada said?
Viimase kahe aastakümne jooksul on teadlased kasutanud rohelise pigmendi klorofülli koguse ja jaotuse mõõtmiseks mitmesuguseid satelliitandureid, mis näitavad ookeani taimede elukvaliteedi määra. Kuid MODIS-i puhul on avatud ookeani kohal täheldatud punase tule fluorestsentsi.
"Klorofüll annab meile pildi fütoplanktoni sisaldusest," ütles Scott Doney, Woods Hole'i okeanograafiainstituudi merekeemik ja paberi kaasautor. "Fluorestsents annab ülevaate, kui hästi nad ökosüsteemis toimivad."
Punase tulega fluorestsents annab ülevaate meretaimede füsioloogiast ja fotosünteesi tõhususest, kuna taime energiakinnitusseadmete erinevad osad aktiveeritakse, lähtudes saadaolevast valguse ja toitainete hulgast. Näiteks suureneb fluorestsentsi hulk, kui fütoplankton on merevee kriitilise toitaine raua puuduse tõttu stressis. Kui vesi on raudvaene, eraldab fütoplankton fluorestsentsina rohkem päikeseenergiat kui siis, kui rauda on piisavalt.
MODISe fluorestsentsiandmed annavad teadlastele tööriista, mis võimaldab uurimistööl tuvastada, kus veed on rauaga rikastatud või rauaga piiratud, ning jälgida, kuidas raua muutused mõjutavad planktoni. Taimede kasvatamiseks vajalik raud jõuab merepinnale tuultes, mis puhuvad kõrbetest ja muudest kuivadest piirkondadest ning jõevoolude ja saarte lähedal asuvatest ülesvooluvooludest.
MODISe andmete uus analüüs on võimaldanud uurimisrühmal tuvastada uusi ookeani piirkondi, mida mõjutab raua ladestumine ja ammendumine. India ookean oli eriline üllatus, kuna suuri ookeani osi nähti, et nad süttivad hooajaliselt mussoontuule muutustega. Suvel, sügisel ja talvel - eriti suvel - segavad märkimisväärsed edelatuuled ookeani hoovusi ja toovad fütoplanktoni sügavusest üles rohkem toitaineid. Samal ajal väheneb tuulte poolt tarnitava rauarikka tolmu kogus.
"Nädalate või kuude skaalal saame neid andmeid kasutada planktoni reageerimisele tolmutormide raua sisendile ning saarte ja mandrite rauarikka vee veole," ütles Doney. "Aastate või aastakümnete jooksul võime tuvastada ka pikaajalisi suundumusi kliimamuutustes ja muudes ookeani tekitatavates inimestes tekitatavates häiretes."
Kliimamuutused võivad tähendada seda, et tugevam tuul kogub rohkem tolmu ja puhub selle merre või vähem intensiivse tuule korral, jättes veed tolmuvabaks. Mõned piirkonnad muutuvad kuivemaks ja teised niiskemaks, muutes piirkondi, kus tolmune mulda koguneb ja õhku pühitakse. Fütoplankton kajastab neid globaalseid muutusi ja reageerib neile.
Üherakulised fütoplanktonid toidavad peaaegu kõiki ookeani ökosüsteeme, toimides mereloomade kõige põhilisemaks toiduallikaks zooplanktonist kaladest karpideni. Tegelikult moodustab fütoplankton kogu Maa fotosünteesi aktiivsusest. Nende meretaimede tervis mõjutab kaubanduslikku kalapüüki, süsinikdioksiidi kogust, mida ookean suudab absorbeerida, ja seda, kuidas ookean reageerib kliimamuutustele.
"See on esimene otsene fütoplanktoni tervise mõõtmine ookeanis," ütles Oreoni osariigi Oregoni osariigi ülikooli Oregoni meretaimedele spetsialiseerunud bioloog Michael Behrenfeld. "Meil on oluline uus vahend muutuste jälgimiseks fütoplankton igal nädalal, kogu planeedil. ”
Allikas: NASA
