Degošais okeāns
Publicēts: 3.06.2009
Zemes mākslīgajiem pavadoņiem jeb satelītiem ir milzum daudz un dažādu pielietojumu. Piemēram, NASA Aqua satelīts palīdz noteikt cik veselīga un ražīga ir okeānos sastopamā augu valsts.
Sarkanā fluorescentā gaisma, kuru izstaro okeānā sastopamais fitoplanktons, palīdz saprast, cik efektīvi šis mikroskopiskais augs saules gaismu un barības vielas izmanto fotosintēzes procesā.
"Šī ir pirmā reize, kad mēs tiešā veidā nosakām fitoplanktona veselīgumu pasaules okeānos," pastāstīja Oregonas universitātes biologs Maikls Bērenfelds, kurš specializējies jūras augu izpētē. "Tagad mums ir jauns un svarīgs instruments, ar kura palīdzību mēs varēsim novērot fitoplanktona izmaiņas uz mūsu planētas."
Vienšūnis fitoplanktons praktiski darbina gandrīz visas okeānā sastopamās ekosistēmas, būdams barības avots daudziem jūras iemītniekiem. Patiesībā, fitoplanktons nodrošina pusi no visas fotosintēzes, kas notiek uz Zemes. Šo augu veselība ietekmē ne tikai okeāna dabīgo faunu, bet arī komercnozvejas apjomus, absorbējamo oglekļa dioksīda apjomu un to, kā okeāns reaģē uz klimata pārmaiņām.
Pēdējo divu desmitgažu laikā zinātnieki ir izmantojuši dažādus uztvērējus satelītos, lai mērītu zaļā pigmenta hlorofila daudzumu un izplatību. Šis pigments palīdz noteikt augu valsts daudzumu okeānos. Izmantojot MODIS (vidējas izšķirtspējas spektroradiometrs), zinātniekiem ir izdevies novērot "sarkanās gaismas fluorescenci" okeānos.
"Hlorofils mums palīdz saprast, cik daudz fitoplanktona ir okeānā," pastāstīja jūras ķīmiķis Skots Donejs no Vūdholas okeanogrāfijas institūta. "Fluorescence savukārt sniedz informāciju, cik labi fitoplanktons funkcionē ekosistēmas ietvaros."
Visi augi absorbē Saules enerģiju. Parasti vairāk nekā tie spēj patērēt fotosintēzes procesā. Lielākā daļa no pāri palikušās enerģijas tiek izdalīta siltuma veidā, bet daļa izdalās kā fluorescentā gaisma sarkanās krāsas viļņu garumos. MODIS ir pirmais instruments, ar kuru šo signālu var novērot globālos mērogos.
Sarkanās gaismas fluorescence ir lielisks infromācijas avots par jūras augu fizioloģiju un fotosintēzes efektivitāti. Izrādās, ka fluorescence pastiprinās, kad fitoplanktonam trūkst dzelzs. Šis elements, kas ir ļoti nepieciešams jūras augiem, okeānos nonāk no tuksnešiem un citām sausām vietām, kad putekļu daļiņas tiek iepūstas okeānā. Papildus šim mehānismam, okeānus ar dzelzi apgādā arī upes, kas ietek sālsūdenī. MODIS iegūtie fluorescences dati ļauj zinātniekiem pētīt šo procesu dinamiku.
Indijas okeāns sagādāja pārsteigumus, jo liela daļa okeāna burtiski "aizdegās", kad mainījās valdošie vēji. Vasarā, rudenī un ziemā dienvidrietumu vēji būtiski sajauc okeāna straumes un paceļ augšup no dzīlēm vairāk barības vielas. Tai pašā laikā samazinās ar dzelzi bagāto putekļu piegāde.
"Mēs varam izsekot fitoplanktona atbildes reakcijai uz dzelzs piegādes izmaiņām," piebilda Donejs. "Ilgākos laika periodos mēs varam izsekot kā okeāna augu valsti ietekmē klimata izmaiņas un cilvēka darbība."
Klimata izmaiņas var radīt vai nu spēcīgākus vējus un lielākus putekļu apjomus, kas nonāks okeānos, vai arī tieši otrādi - mazāk intensīvus vējus un mazākus putekļu apjomus. Daži reģioni kļūs sausāki, citi, turpretī, slapjāki, izmainot putekļu mākoņu veidošanās un piegādes principus. Fitoplanktons reaģēs uz šīm izmaiņām.
"NASA satelīti ir spēcīgi instrumenti," teica Bērenfelds. "Lielākā daļa okeāna netiek pētīta, tādēļ šī satelīta dati ir ļoti nozīmīgi, lai mēs visu ieraudzītu kopainā."
NASA
Komentāri
