Вперше вчені можуть виявити цвітіння фітопланктону на ранніх стадіях, дивлячись на його червоне «світіння» під сонячним світлом, завдяки унікальним даним двох супутників НАСА. Згідно з дослідженням, проведеним у Мексиканській затоці, це явище може попереджати рибалок та плавців про розвиваються випадки червоних припливів, які трапляються в стоках темного кольору стоку з річок і заболочених ділянок, іноді спричиняючи події «чорної води».
Річковий стік темного кольору включає азот і фосфор, які використовуються як добрива в сільському господарстві. Ці поживні речовини викликають цвітіння морських водоростей під назвою фітопланктон. Під час надзвичайно великого цвітіння фітопланктону, де водорості настільки сконцентровані, вода може виявитися чорною, деякі фітопланктони гинуть, опускаються на дно океану і поїдаються бактеріями. Бактерії споживають водорості та виснажують кисень з води, що призводить до вбивства риби.
Чуаньмін Ху і Френк Мюллер-Каргер, океанографи Коледжу морської науки Університету Південної Флориди, Санкт-Петербург, штат Флорида, використовували дані флуоресценції з приладів НАСА "Помірний роздільний резонанс" (MODIS) на борту обох супутників Terra і Aqua NASA. MODIS виявляє флюоресценцію світіння або фітопланктону з хлорофілу рослини. Людське око не може виявити червону флуоресценцію.
Здатність виявляти сяючі ділянки води допомагає дослідникам визначити, чи є фітопланктон у великих плямах темної води, які утворюються біля узбережжя Флориди. Без цих даних неможливо диференціювати цвітіння фітопланктону від затонів темного річкового стоку, що містять мало окремих клітин фітопланктону.
Оскільки кольорова розчинена органічна речовина, яка бере свій початок у річках, може поглинати подібні сигнали синього та зеленого кольору, як це роблять рослини, традиційні супутники, які просто вимірюють колір океану, не можуть відрізнити цвітіння фітопланктону в таких ділянках.
Хоча супутники не можуть безпосередньо вимірювати поживні речовини в озерах, річках, водно-болотних угіддях та океанах, технологія дистанційного зондування вимірює кількість планктону. Потім вчені можуть підрахувати, скільки поживних речовин може знадобитися для вирощування цих кількостей планктону.
Ху та інші застосували цю методику для вивчення природи та походження події темного шлейфу восени 2003 року біля гавані Шарлотти, біля південного узбережжя Флориди. У зразках води було виявлено помірні концентрації одного з видів червоного відливу у Флориді.
"Наше дослідження простежує чорні плями води поблизу Флоридських ключів приблизно за 200 кілометрів (124 милі) за течією", - сказав Ху. "Ці результати говорять про те, що делікатна екосистема Флорида-Кіс пов'язана з тим, що відбувається на суші та в двох віддалених річках, Миру та Калузахатчі, коли вони стікають в океан. Екстремальні кліматичні умови, такі як аномально велика кількість опадів навесні та влітку 2003 року, можуть пришвидшити такі зв'язки », - додав він.
Ці висновки ґрунтуються на науковому аналізі кількох речей. Використовувані дані включають супутниковий колір океану від MODIS та датчик широкого огляду з видом на море (SeaWiFS) та дані про вітер із супутника QuikSCAT NASA від NASA. Геологічна служба США, Національне управління океанічної та атмосферної атмосфери (NOAA), Флоридський науково-дослідний інститут риб та дикої природи та інші організації надали інформацію про дощі, річки та польові дослідження.
Знаючи, яким шляхом дме вітер і течуть струми, Ху та його колеги можуть передбачити, куди може рухатися чорна вода.
Червоні припливи відбуваються щороку біля Флориди, і, як відомо, вони спричиняють вбивство риб, кораловий стрес та смертність, а також шкірні та дихальні проблеми у людини. Попередні дослідження показують, що тривалі плями «чорної води» викликають погіршення якості води та можуть спричинити смерть коралів. Використання супутників дистанційного зондування забезпечує ефективні засоби моніторингу та прогнозування таких подій.
Зв'язок між прибережними стоками та подіями чорної води є прикладом того, як наземні та океанські екосистеми пов'язані між собою. "Прибережні та землекористувачі на великих територіях повинні працювати разом, щоб зменшити більше подій, пов'язаних з чорною водою, в майбутньому", - сказала Мюллер-Каргер.
Це дослідження з’явилося в нещодавньому випуску «Геофізичних досліджень» Американського геофізичного союзу. Співавторами статті є Габріель Варго та Меррі Бет Нілі з Університету Південної Флориди та Елізабет Джонс з Атлантико-океанографічної та метеорологічної лабораторії NOAA.
Науковий департамент НАСА працює над покращенням життя всіх людей за допомогою вивчення та вивчення земної системи, Сонячної системи та Всесвіту.
Оригінальне джерело: NASA News Release
