For første gang kan forskere nu opdage en planteplanktonblomst i sine tidlige stadier ved at se på den røde "glød" under sollys på grund af de unikke data fra to NASA-satellitter. I henhold til en undersøgelse udført i Mexicogolfen kan dette fænomen advarere fiskere og svømmere om at udvikle tilfælde af rødvande, der forekommer i skum af mørkfarvet afstrømning fra flod og vådområder, som nogle gange forårsager "sort vand" begivenheder.
Mørkfarvet flodafstrømning inkluderer nitrogen og fosfor, der bruges som gødning i landbruget. Disse næringsstoffer forårsager blomster af marine alger kaldet planteplankton. Under ekstremt store fytoplankton blomstrer, hvor algene er så koncentrerede, kan vandet forekomme sort, nogle fytoplankton dør, synke ned i havbunden og spises af bakterier. Bakterierne spiser algerne og udtømmer ilt fra vandet, der fører til fiskedrab.
Chuanmin Hu og Frank Muller-Karger, oceanografer på College of Marine Science ved University of South Florida, St. Petersburg, Fla., Brugte fluorescensdata fra NASA's Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) instrumenter ombord både NASAs Terra- og Aqua-satellitter. MODIS detekterer glød eller fytoplankton fluorescens fra plantens klorofyl. Det menneskelige øje kan ikke registrere den røde fluorescens.
Evnen til at opdage glødende områder af vand hjælper forskere med at identificere, om fytoplankton er til stede i store mørke vandlapper, der dannes ud for Floridas kyst. Uden disse data er det umuligt at differentiere planteplanktonopblomstringer fra plum af mørk flodafstrømning, der indeholder få individuelle planteplanktonceller.
Fordi farvet opløst organisk stof, der har oprindelse i floder, kan absorbere lignende mængder af blå og grønne farvesignaler, som planter gør, kan traditionelle satellitter, der simpelthen måler havfarve, ikke skelne planteplanktonblomster inden for sådanne pletter.
Selvom satellitter ikke direkte kan måle næringsstoffer i søer, floder, vådområder og oceaner, måler fjernføler teknologi mængderne af plankton. Forskere kan derefter beregne, hvor meget næringsstof der kan være behov for at dyrke de mængder plankton.
Hu og andre brugte denne teknik til at undersøge arten og oprindelsen af en mørk blommehændelse i efteråret 2003 nær Charlotte Harbour, ud for den sydlige Florida-kyst. Moderat koncentration af en af Floridas rødvande arter blev fundet fra vandprøver.
”Vores undersøgelse sporer de sorte vandlapper nær Florida Keys til ca. 200 kilometer (124 miles) væk opstrøms,” sagde Hu. ”Disse resultater antyder, at det delikate Florida Keys-økosystem er forbundet med, hvad der sker på land og i to fjerntliggende floder, freden og Caloosahatchee, når de drænes ned i havet. Ekstreme klimaforhold, såsom unormalt høj nedbør i foråret og sommeren 2003, kan fremskynde sådanne forbindelser, ”tilføjede han.
Disse fund er baseret på videnskabelige analyser af flere ting. Brugte data inkluderer satellit oceanfarve fra MODIS og Sea-View Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) og vinddata fra NASAs QuikSCAT-satellit. U.S. Geological Survey, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Florida? S Fish and Wildlife Research Institute og andre organisationer leverede information om regn, flodudledning og feltundersøgelse.
Ved at vide, hvordan vindene blæser, og strømmen strømmer, kan Hu og kolleger forudsige, hvor sort vand kan bevæge sig.
Rød tidevand forekommer hvert år væk fra Florida og er kendt for at forårsage fiskedrab, koralstress og dødelighed samt hud- og luftvejsproblemer hos mennesker. Tidligere undersøgelser viser, at langvarige "sort vand" plaster forårsager nedbrydning af vandkvaliteten og kan forårsage koraldød. Anvendelse af fjernfølende satellitter tilvejebringer effektive midler til overvågning og forudsigelse af sådanne begivenheder.
Forbindelsen mellem kystafstrømning og begivenheder med sort vand er et eksempel på, hvordan land- og havøkosystemer hænger sammen. ”Kyst- og landforvaltere over store områder er nødt til at arbejde sammen for at afhjælpe flere sorte vandbegivenheder i at finde sted i fremtiden,” sagde Muller-Karger.
Denne undersøgelse optrådte i en nylig udgave af American Geophysical Union's Geophysical Research Letters. Coauthors af artiklen inkluderer Gabriel Vargo og Merrie Beth Neely fra University of South Florida og Elizabeth Johns fra NOAAs Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory.
NASAs videnskabsdirektorat arbejder for at forbedre alle menneskers liv gennem udforskning og undersøgelse af Jordens system, solsystemet og universet.
Original kilde: NASA News Release
