Per la prima volta, gli scienziati possono ora rilevare una fioritura di fitoplancton nelle sue prime fasi osservando il suo "bagliore rosso" sotto la luce del sole, a causa dei dati unici di due satelliti della NASA. Secondo uno studio condotto nel Golfo del Messico, questo fenomeno può avvertire pescatori e nuotatori sullo sviluppo di casi di maree rosse che si verificano all'interno di pennacchi di deflusso di colore scuro da fiume e zone umide, a volte causando eventi di "acque nere".
Il deflusso del fiume di colore scuro comprende azoto e fosforo, che vengono utilizzati come fertilizzanti in agricoltura. Questi nutrienti causano fioriture di alghe marine chiamate fitoplancton. Durante fioriture di fitoplancton estremamente grandi in cui le alghe sono così concentrate, l'acqua può apparire nera, alcuni fitoplancton muoiono, affondano sul fondo dell'oceano e vengono mangiati dai batteri. I batteri consumano le alghe e riducono l'ossigeno dall'acqua che porta all'uccisione dei pesci.
Chuanmin Hu e Frank Muller-Karger, oceanografi del College of Marine Science dell'Università della Florida del Sud, San Pietroburgo, Florida, hanno usato i dati di fluorescenza degli strumenti della NASA a moderato risoluzione dello spettroradiometro (MODIS) della NASA a bordo dei satelliti Terra e Aqua della NASA. MODIS rileva il bagliore o la fluorescenza del fitoplancton, dalla clorofilla della pianta. L'occhio umano non è in grado di rilevare la fluorescenza rossa.
La capacità di rilevare aree luminose dell'acqua aiuta i ricercatori a identificare se il fitoplancton è presente in grandi macchie d'acqua scure che si formano al largo della costa della Florida. Senza questi dati, è impossibile differenziare le fioriture di fitoplancton da pennacchi di deflusso del fiume oscuro che contengono poche singole cellule di fitoplancton.
Poiché la materia organica disciolta colorata che ha origine nei fiumi può assorbire quantità simili di segnali di colore blu e verde come fanno le piante, i satelliti tradizionali che misurano semplicemente il colore dell'oceano non possono distinguere le fioriture di fitoplancton all'interno di tali patch.
Sebbene i satelliti non possano misurare direttamente i nutrienti in laghi, fiumi, zone umide e oceani, la tecnologia di telerilevamento misura le quantità di plancton. Gli scienziati possono quindi calcolare quanta sostanza nutritiva potrebbe essere necessaria per far crescere quelle quantità di plancton.
Hu e altri hanno usato questa tecnica per studiare la natura e l'origine di un oscuro evento pennacchio nell'autunno del 2003 vicino a Charlotte Harbor, al largo della costa meridionale della Florida. Concentrazioni moderate di una delle specie di marea rossa della Florida, sono state trovate da campioni di acqua.
"Il nostro studio traccia le macchie di acqua nera vicino alle Florida Keys a circa 200 chilometri (124 miglia) di distanza a monte", ha detto Hu. “Questi risultati suggeriscono che il delicato ecosistema Florida Keys è collegato a ciò che accade sulla terra e in due fiumi remoti, la Pace e la Caloosahatchee, mentre si riversano nell'oceano. Condizioni climatiche estreme, come piogge anomale nella primavera e nell'estate del 2003, possono accelerare tali connessioni ", ha aggiunto.
Questi risultati si basano su analisi scientifiche di diverse cose. I dati utilizzati includono il colore dell'oceano satellitare da MODIS e il sensore grandangolare per la visione del mare (SeaWiFS) e i dati del vento provenienti dal satellite QuikSCAT della NASA. Gli Stati Uniti Geological Survey, National Oceanic and Atmospher Administration (NOAA), Florida's Fish and Wildlife Research Institute e altre organizzazioni hanno fornito informazioni su pioggia, scarichi fluviali e indagini sul campo.
Sapendo in che modo soffiano i venti e le correnti scorrono, Hu e i suoi colleghi possono prevedere dove si muovono le acque nere.
Le maree rosse si verificano ogni anno al largo della Florida e sono note per causare uccisioni di pesci, stress e mortalità dei coralli e problemi della pelle e delle vie respiratorie nell'uomo. Precedenti studi hanno dimostrato che le patch prolungate di "acqua nera" causano un degrado della qualità dell'acqua e possono causare la morte dei coralli. L'uso di satelliti per il telerilevamento fornisce mezzi efficaci per monitorare e prevedere tali eventi.
Il legame tra deflusso costiero ed eventi in acque nere è un esempio di come gli ecosistemi terrestri e oceanici siano collegati insieme. "I gestori costieri e terrestri di vaste aree devono lavorare insieme, per alleviare un maggior numero di eventi in acque nere che si terranno in futuro", ha dichiarato Muller-Karger.
Questo studio è apparso in un recente numero di American Geophysical Union's Geophysical Research Letters. Coautori dell'articolo includono Gabriel Vargo e Merrie Beth Neely dell'Università della Florida del sud e Elizabeth Johns del Laboratorio oceanografico e meteorologico dell'Atlantico del NOAA.
La direzione scientifica della NASA lavora per migliorare la vita di tutti gli esseri umani attraverso l'esplorazione e lo studio del sistema terrestre, del sistema solare e dell'Universo.
Fonte originale: Comunicato stampa della NASA
