Con l'aiuto di un satellite in orbita, i ricercatori hanno condotto la prima analisi globale della salute e della produttività delle piante oceaniche. Utilizzando lo spettroradiometro per immagini a risoluzione moderata (MODIS) sul satellite Aqua della NASA, gli scienziati hanno misurato per la prima volta in remoto la quantità di luce rossa fluorescente emessa dal fitoplancton oceanico e valutano l'efficacia delle piante microscopiche che trasformano la luce solare e i nutrienti in alimenti attraverso la fotosintesi. Ora che hanno i loro primi dati, questo metodo dovrebbe consentire agli scienziati di controllare efficacemente la salute dei nostri oceani. Quindi cosa hanno scoperto finora?
Negli ultimi due decenni, gli scienziati hanno impiegato vari sensori satellitari per misurare la quantità e la distribuzione della clorofilla del pigmento verde, un indicatore della quantità di vita delle piante nell'oceano. Ma con MODIS, la "fluorescenza a luce rossa" è stata osservata sull'oceano aperto.
"La clorofilla ci fornisce un quadro della quantità di fitoplancton presente", ha affermato Scott Doney, chimico marino della Woods Hole Oceanographic Institution e coautore del documento. "La fluorescenza fornisce informazioni su come funzionano nell'ecosistema".
La fluorescenza a luce rossa rivela intuizioni sulla fisiologia delle piante marine e sull'efficienza della fotosintesi, poiché diverse parti dei macchinari di sfruttamento energetico della pianta vengono attivate in base alla quantità di luce e sostanze nutritive disponibili. Ad esempio, la quantità di fluorescenza aumenta quando il fitoplancton è sotto stress a causa della mancanza di ferro, un nutriente fondamentale nell'acqua di mare. Quando l'acqua è povera di ferro, il fitoplancton emette più energia solare come fluorescenza rispetto a quando il ferro è sufficiente.
I dati di fluorescenza di MODIS forniscono agli scienziati uno strumento che consente alla ricerca di rivelare dove le acque sono arricchite o limitate di ferro e di osservare come i cambiamenti nel ferro influenzano il plancton. Il ferro necessario per la crescita delle piante raggiunge la superficie del mare con venti che soffiano polvere dai deserti e da altre aree aride e dalle correnti di risalita vicino a pennacchi e isole.
La nuova analisi dei dati MODIS ha permesso al team di ricerca di rilevare nuove regioni dell'oceano colpite dalla deposizione e dall'esaurimento del ferro. L'Oceano Indiano è stato una sorpresa particolare, visto che grandi parti dell'oceano sono state "illuminate" stagionalmente con i cambiamenti dei venti monsonici. In estate, in autunno e in inverno - in particolare in estate - i forti venti da sud-ovest agitano le correnti oceaniche e portano più nutrienti dalle profondità del fitoplancton. Allo stesso tempo, la quantità di polvere ricca di ferro fornita dai venti è ridotta.
"Su scale temporali di settimane o mesi, possiamo utilizzare questi dati per tracciare le risposte del plancton agli input di ferro dalle tempeste di polvere e al trasporto di acqua ricca di ferro dalle isole e dai continenti", ha affermato Doney. "Nel corso degli anni o dei decenni, possiamo anche rilevare tendenze a lungo termine dei cambiamenti climatici e di altre perturbazioni umane verso l'oceano".
I cambiamenti climatici potrebbero significare che venti più forti raccolgono più polvere e la scaricano in mare, o venti meno intensi che lasciano le acque prive di polvere. Alcune regioni diventeranno più secche e altre più umide, cambiando le regioni in cui si accumulano terreni polverosi e vengono spazzati in aria. Il fitoplancton rifletterà e reagirà a questi cambiamenti globali.
Il fitoplancton monocellulare alimenta quasi tutti gli ecosistemi oceanici, fungendo da fonte alimentare più basilare per gli animali marini dallo zooplancton ai pesci e ai crostacei. In effetti, il fitoplancton rappresenta metà di tutta l'attività fotosintetica sulla Terra. La salute di queste piante marine influisce sulla pesca commerciale, sulla quantità di anidride carbonica che l'oceano può assorbire e su come l'oceano risponde ai cambiamenti climatici.
"Questa è la prima misurazione diretta della salute del fitoplancton nell'oceano", ha affermato Michael Behrenfeld, un biologo specializzato in piante marine presso l'Oregon State University di Corvallis, nel Minerale. "Abbiamo un nuovo importante strumento per osservare i cambiamenti in fitoplancton ogni settimana, in tutto il pianeta. "
Fonte: NASA
