Zakwit glonów z kosmosu

NASA udało się uchwycić niezwykle zjawiskowy zakwit plantonu u wybrzeży Alaski. Badania pokazują wysoki poziom skomplikowania tego ekosystemu, niezwykle istotnego zarówno dla organizmów morskich, jak i cyklu węglowego planety. 











Zdjęcie zostało zrobione 22 września 2014 roku w rejonie Wysp Pribyłowa (Morze Beringa) przez satelitę Landsat 8. Opublikowane zostało 9 stycznia. Można na nim zobaczyć wyraźnie odróżniające się plamy fitoplanktonu o różnych odcieniach. Te najjaśniejsze, seledynowe plamy tworzone są przez organizmy z osłonkami zbudowanymi z kalcytu, najprawdopodobniej fitoplanktonu klasy Coccolithophyceae.

źródło: NASA's Goddard Space Flight Center

Zakwity na Morzu Beringa nasilają się wiosną, gdy bogata w składniki odżywcze woda znajduje się się przy powierzchni. Zanikają latem, gdy "paliwo" się wyczerpuje a temperatura rośnie. W międzyczasie stają się źródłem pokarmu dla ryb i zooplanktonu. Jesienne sztormy znów mieszają warstwy wody bogate w składniki odżywcze i cykl się powtarza.  

Na podstawie badań prowadzonych na Oregon State University, do cyklu zakwitów udało się włączyć czynnik organiczny, co dodatkowo komplikuje obraz. Sformułowano hipotezę zaburzenia-naprawy (Disturbance Recovery-Hipotesis), według której obfity zakwit może zostać spowodowany przez dowolny czynnik zaburzający relacje fitoplanktonu i żywiących się nim drapieżników. 

Relacje te badane są na podstawie wyników z MODIS (Moderate Resolution Imagining Spectrometer). Udało się opisać reguły, według których głębokie mieszanie się warstw wody zimą wpływa na późniejsze zakwity i wielkość populacji fitoplanktonu. Zbadanie tych relacji jest potrzebne do prognoz, jak ocieplanie się oceanu, a w konsekwencji ograniczenie mieszania się warstw wpłynie na zakwity. 

Urządzenie MODIS zamontowane jest na satelitach Terra (EOS AM-1) i Aqua (EOS PM-1), wystrzelonych odpowiednio w 1999 i 2002. Razem z umieszczonym na orbicie w 2003 roku Aqua nazywane są okrętami flagowymi floty 18 satelitów obserwacyjnych NASA. 

Terra i Aqua. AQUA ma działać przynajmniej do wczesnych lat 20 (źródło: NASA)

Zdjęcie wykonane przez Terra, 24 grudnia 2014. Widoczny smog nad wschodnimi Chinami i zakwity fitoplantonu (źródło: modis.gsfc.nasa.gov)

Spektakularnych obrazów zielonego oceanu dostarczają też inne satelity, tu zdjęcie z VIIRS montowanego na serii satelitów JPSS. Fitoplankton na wchód od Nowej Zelandii, 9 stycznia 2015 (źródło: oceancolor.gsfc.nasa.gov)

Stosując odpowiednie algorytmy obróbki obrazu możemy uzyskać dodatkowe informacje o populacjach organizmów tworzących zakwity. W połączeniu z badaniami na powierzchni oceanu możliwe jest oznaczenie poszczególnych gatunków i interakcji pomiędzy nimi. Powyżej obraz po obróbce uzyskany z VIIRN na Suomi-NPP, wybrzeże Patagonii 2 grudnia 2014 (źródło earthobservatory.nasa.gov)

opracowanie: Seweryn Frasiński

źródła:

earthobservatory.nasa.gov

modis.gsfc.nasa.gov

oceancolor.gsfc.nasa.gov