Voor het eerst kunnen wetenschappers nu een fytoplanktonbloei in een vroeg stadium detecteren door te kijken naar de rode "gloed" in zonlicht, vanwege de unieke gegevens van twee NASA-satellieten. Volgens een studie uitgevoerd in de Golf van Mexico, kan dit fenomeen vissers en zwemmers waarschuwen over de ontwikkeling van gevallen van rode getijden die optreden in pluimen van donkergekleurde afvoer van rivier en wetlands, die soms "zwart water" -gebeurtenissen veroorzaken.
Donkere rivierafvoer omvat stikstof en fosfor, die worden gebruikt als meststof in de landbouw. Deze voedingsstoffen veroorzaken de bloei van zeealgen, fytoplankton genaamd. Tijdens extreem grote fytoplanktonbloei waar de algen zo geconcentreerd zijn, kan het water zwart lijken, sommige fytoplankton sterft, zinkt naar de oceaanbodem en wordt opgegeten door bacteriën. De bacteriën verbruiken de algen en putten zuurstof uit het water dat leidt tot visdoden.
Chuanmin Hu en Frank Muller-Karger, oceanografen aan het College of Marine Science van de Universiteit van Zuid-Florida, St. Petersburg, Florida, gebruikten fluorescentiegegevens van NASA's Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) -instrumenten aan boord van zowel NASA's Terra- als Aqua-satellieten. MODIS detecteert de gloed of fytoplanktonfluorescentie van het chlorofyl van de plant. Het menselijk oog kan de rode fluorescentie niet detecteren.
De mogelijkheid om gloeiende delen van water te detecteren, helpt onderzoekers te identificeren of fytoplankton aanwezig is in grote donkere watervlekken die zich voor de kust van Florida vormen. Zonder deze gegevens is het onmogelijk om fytoplanktonbloei te onderscheiden van pluimen van donkere rivierafvoer die weinig individuele fytoplanktoncellen bevatten.
Omdat gekleurde opgeloste organische stof die uit rivieren afkomstig is, vergelijkbare hoeveelheden blauwe en groene kleursignalen kan absorberen als planten, kunnen traditionele satellieten die eenvoudig de oceaankleur meten, geen fytoplanktonbloei binnen dergelijke plekken onderscheiden.
Hoewel satellieten nutriënten in meren, rivieren, wetlands en oceanen niet direct kunnen meten, meet teledetectietechnologie de hoeveelheden plankton. Wetenschappers kunnen vervolgens berekenen hoeveel voedingsstoffen er nodig zijn om die hoeveelheden plankton te laten groeien.
Hu en anderen gebruikten deze techniek om de aard en oorsprong van een donkere pluimgebeurtenis in de herfst van 2003 bij Charlotte Harbor, voor de kust van Zuid-Florida, te bestuderen. Uit watermonsters werden matige concentraties van een van de soorten roodtij in Florida gevonden.
"Onze studie traceert de zwarte watervlekken bij de Florida Keys tot ongeveer 200 kilometer (124 mijl) stroomopwaarts", zei Hu. 'Deze resultaten suggereren dat het delicate ecosysteem van Florida Keys verbonden is met wat er op het land en in twee afgelegen rivieren, de Peace en Caloosahatchee, gebeurt terwijl ze de oceaan inlopen. Extreme klimaatomstandigheden, zoals abnormaal hoge regenval in de lente en de zomer van 2003, kunnen dergelijke verbindingen versnellen ”, voegde hij eraan toe.
Deze bevindingen zijn gebaseerd op wetenschappelijke analyses van verschillende dingen. De gebruikte gegevens zijn onder meer satelliet-oceaankleur van MODIS en Sea-viewing Wide Field-of-View Sensor (SeaWiFS) en windgegevens van NASA's QuikSCAT-satelliet. U.S. Geological Survey, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Florida's Fish and Wildlife Research Institute en andere organisaties hebben informatie over regen, rivierafvoer en veldonderzoek verstrekt.
Door te weten op welke manier de wind waait en de stromingen stromen, kunnen Hu en collega's voorspellen waar zwart water zich kan verplaatsen.
Rode getijden komen elk jaar buiten Florida voor en het is bekend dat ze visdoden, koraalstress en sterfte veroorzaken, en huid- en ademhalingsproblemen bij de mens. Eerdere studies hebben aangetoond dat langdurige "zwarte water" -vlekken de kwaliteit van het water aantasten en koraalsterfte kunnen veroorzaken. Het gebruik van teledetectiesatellieten biedt effectieve middelen voor het volgen en voorspellen van dergelijke gebeurtenissen.
De link tussen kustafvoer en zwartwatergebeurtenissen is een voorbeeld van hoe land- en oceaanecosystemen met elkaar zijn verbonden. "Kust- en landbeheerders in grote gebieden moeten samenwerken om te voorkomen dat in de toekomst meer zwartwaterevenementen plaatsvinden", aldus Muller-Karger.
Deze studie verscheen in een recent nummer van de Geophysical Union's Geophysical Research Letters van de American Geophysical Union. Coauteurs van het artikel zijn onder meer Gabriel Vargo en Merrie Beth Neely van de University of South Florida en Elizabeth Johns van NOAA's Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory.
NASA's Directoraat Wetenschap werkt aan het verbeteren van het leven van alle mensen door de verkenning en studie van het aardse systeem, het zonnestelsel en het heelal.
Oorspronkelijke bron: NASA News Release
