בעזרת לוויין המסתובב, החוקרים ערכו את הניתוח העולמי הראשון לבריאותם ופרודוקטיביותם של צמחי אוקיינוס. באמצעות מדד הספקטרואדיומטר ברזולוציה בינונית (MODIS) בלוויין האקווה של נאס"א, מדענים מדדו לראשונה מרחוק את כמות האור האדום הניאון שנפלט על ידי פיטופלנקטון של האוקיאנו ולהעריך באיזו יעילות הצמחים המיקרוסקופיים הופכים אור שמש וחומרים מזינים למזון באמצעות פוטוסינתזה. כעת, לאחר שיש להם את הנתונים הראשונים, שיטה זו אמורה לאפשר למדענים לפקח ביעילות על בריאות האוקיינוסים שלנו. אז מה הם גילו עד כה?
במהלך שני העשורים האחרונים, מדענים השתמשו בחיישני לוויין שונים כדי למדוד את הכמות וההפצה של כלורופיל הפיגמנט הירוק, אינדיקטור לכמות חיי הצמח באוקיאנוס. אך עם MODIS נצפתה "פלואורסצנט אור אדום" מעל האוקיאנוס הפתוח.
"הכלורופיל נותן לנו תמונה של כמה פיטופלנקטון קיים," אמר סקוט דוני, כימאי ימי ממכון וודנס הול אוקיאנוגרפיה ומחבר העיתון. "הקרינה מספקת תובנה עד כמה הם מתפקדים במערכת האקולוגית."
פלואורסצנט אור אדום חושף תובנות לגבי הפיזיולוגיה של צמחים ימיים ויעילות הפוטוסינתזה, שכן חלקים שונים במכונות לרתמת האנרגיה של הצמח מופעלים על בסיס כמות האור והחומרים התזונתיים הזמינים. למשל, כמות הקרינה עולה כאשר פיטופלנקטון נמצא תחת לחץ בגלל מחסור בברזל, חומר מזין קריטי במי הים. כאשר המים דלים בברזל, פיטופלנקטון פולט יותר אנרגיה סולארית כפלואורסצנציה מאשר כאשר ברזל מספיק.
נתוני הקרינה של MODIS מעניקים למדענים כלי המאפשר למחקר לחשוף היכן מועשרים מים או מגבילים בברזל, ולבחון כיצד השינויים ברזל משפיעים על פלנקטון. הברזל הדרוש לצמיחת צמחים מגיע אל פני הים על רוחות הנושבות אבק מדבריות ואזורים צחיחים אחרים, ומזרמים העומדים ליד פלומת נחלים ואיים.
הניתוח החדש של נתוני MODIS אפשר לצוות המחקר לאתר אזורים חדשים באוקיאנוס המושפעים מתצהיר ברזל ודלדול. האוקיאנוס ההודי היה הפתעה מיוחדת, שכן נראו חלקים גדולים של האוקיינוס "נדלקים" עונתית עם שינויים ברוחות המונסון. בקיץ, בסתיו ובחורף - במיוחד בקיץ - רוחות משמעותיות בדרום-מערב מעוררות את זרמי האוקיאנוס ומעלות יותר חומרים מזינים ממעמקי הפיטופלנקטון. במקביל מופחתת כמות האבק העשירה בברזל המועברת על ידי רוחות.
"בסקולות זמן של שבועות עד חודשים, אנו יכולים להשתמש בנתונים אלה כדי לעקוב אחר תגובות פלנקטון לתשומות ברזל מסופות אבק והובלת מים עשירים בברזל מאיים ויבשות," אמר דוני. "לאורך שנים עד עשורים, אנו יכולים גם לאתר מגמות ארוכות טווח בשינויי אקלים ושיבושים אנושיים אחרים לאוקיאנוס."
שינויים באקלים עשויים לגרום לרוחות חזקות יותר לאסוף יותר אבק ולפוצץ אותו לים, או רוחות עזות פחות משאירות מים נטולי אבק. אזורים מסוימים יהפכו יבשים יותר ואחרים יהיו רטובים יותר, וישנו את האזורים שבהם מצטברים קרקעות מאובקות ונסחפים באוויר. פיטופלנקטון ישקף ויגיב לשינויים הגלובליים הללו.
פיטופלנקטון חד-תאי דלק כמעט את כל המערכות האקולוגיות של האוקיאנוס, ומשמש כמקור המזון הבסיסי ביותר עבור בעלי חיים ימיים מזופלאנקטון לדגים עד רכיכה. למעשה, הפיטופלנקטון מהווה מחצית מכל הפעילות הפוטוסינתטית על כדור הארץ. בריאותם של צמחים ימיים אלה משפיעה על הדייג המסחרי, על כמות הפחמן הדו-חמצני שהאוקיינוס יכול לספוג וכיצד האוקיינוס מגיב לשינויי האקלים.
"זו המדידה הישירה הראשונה של בריאות הפיטופלנקטון באוקיאנוס," אמר מיכאל Behrenfeld, ביולוג המתמחה בצמחים ימיים באוניברסיטת אורגון סטייט בקורווליס, עפרה. "יש לנו כלי חשוב חדש להתבוננות בשינויים ב פיטופלנקטון בכל שבוע, בכל רחבי כדור הארץ. "
מקור: נאס"א
