For første gang kan forskere nå oppdage en planteplanktonblomstring i sine tidlige stadier ved å se på den røde "gløden" under sollys, på grunn av de unike dataene fra to NASA-satellitter. I følge en studie utført i Mexicogulfen, kan dette fenomenet advare fiskere og svømmere om å utvikle tilfeller av rød tidevann som forekommer i mengder av mørkfarget avrenning fra elv og våtmark, noen ganger forårsaker "svart vann" hendelser.
Mørk avrenning av elv inkluderer nitrogen og fosfor, som brukes som gjødsel i landbruket. Disse næringsstoffene forårsaker oppblomstring av marine alger kalt fytoplankton. Under ekstremt store fytoplankton blomstrer der algene er så konsentrerte kan vannet virke svart, noe fytoplankton dør, synker ned til havets bunn og blir spist av bakterier. Bakteriene konsumerer algene og tømmer oksygen fra vannet som fører til fiskedrep.
Chuanmin Hu og Frank Muller-Karger, oseanografer ved College of Marine Science ved University of South Florida, St. Petersburg, Fla., Brukte fluorescensdata fra NASAs Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) instrumenter ombord både NASAs Terra- og Aqua-satellitter. MODIS oppdager glød eller planteplankton fluorescens fra plantens klorofyll. Det menneskelige øyet kan ikke oppdage den røde fluorescensen.
Evnen til å oppdage glødende områder av vann hjelper forskere å identifisere om planteplankton er til stede i store mørke vannlapper som danner seg utenfor kysten av Florida. Uten disse dataene er det umulig å skille planteplanktonoppblomstring fra mengder av mørk elvavrenning som inneholder få individuelle planteplanktonceller.
Fordi farget oppløst organisk materiale som har sin opprinnelse i elver, kan absorbere lignende mengder blå og grønne fargesignaler som planter gjør, kan tradisjonelle satellitter som bare måler havfarge ikke skille planteplanktonblomster i slike lapper.
Selv om satellitter ikke direkte kan måle næringsstoffer i innsjøer, elver, våtmarker og hav, måler fjernmålingsteknologien mengden plankton. Forskere kan deretter beregne hvor mye næringsstoff som kan trengs for å dyrke de mengdene plankton.
Hu og andre brukte denne teknikken for å studere arten og opprinnelsen til en mørk plysjhendelse høsten 2003 nær Charlotte Harbour, utenfor sørkyst Florida. Moderat konsentrasjon av en av Floridas rød tidevannsarter ble funnet fra vannprøver.
"Studien vår sporer svartvannslappene nær Florida Keys til omtrent 200 kilometer (124 miles) unna oppstrøms," sa Hu. Disse resultatene antyder at det delikate Florida Keys-økosystemet er koblet til det som skjer på land og i to avsidesliggende elver, Peace and Caloosahatchee, når de drenerer ut i havet. Ekstreme klimaforhold, for eksempel unormalt høyt nedbør våren og sommeren 2003, kan få fart på slike forbindelser, ”la han til.
Disse funnene er basert på vitenskapelige analyser av flere ting. Data som brukes inkluderer havfarge fra satellitt fra MODIS og Sea-View Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS), og vinddata fra NASAs QuikSCAT-satellitt. U.S. Geological Survey, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Florida? S Fish and Wildlife Research Institute, og andre organisasjoner ga informasjon om regn, elvutslipp og feltundersøkelser.
Ved å vite hvilken vei vindene blåser og strømningene strømmer, kan Hu og kolleger forutsi hvor svart vann kan bevege seg.
Rød tidevann forekommer hvert år utenfor Florida og er kjent for å forårsake fiskedrep, korallstress og dødelighet, og hud- og luftveisproblemer hos mennesker. Tidligere studier viser at langvarige “svart vann” -plaster forårsaker nedbrytning av vannkvaliteten og kan forårsake koraldød. Bruk av fjernmålsatellitter gir effektive midler for å overvåke og forutsi slike hendelser.
Koblingen mellom kystavrenning og svartvannshendelser er et eksempel på hvordan land- og havøkosystemer er koblet sammen. "Kyst- og landsjefer over store områder trenger å samarbeide for å lindre flere svartevannsbegivenheter fra å finne sted i fremtiden," sa Muller-Karger.
Denne studien ble vist i en fersk utgave av American Geophysical Union's Geophysical Research Letters. Coauthors av artikkelen inkluderer Gabriel Vargo og Merrie Beth Neely fra University of South Florida og Elizabeth Johns fra NOAAs Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory.
NASAs vitenskapsdirektorat jobber for å forbedre livene til alle mennesker gjennom utforskning og studier av jordas system, solsystemet og universet.
Originalkilde: NASA News Release
