Robotter hjælper bedre med at forstå fytoplanktonblomstrer

Planteplanktonblomstrer er en af ​​de vigtigste faktorer, der bidrager til effektiviteten af ​​kulstofpumpen i det nordlige Atlanterhav. For bedre at forstå dette fænomen, ERC remOcean -projektet, ledet af forskere ved Laboratoire d "Océanographie de Villefranche (CNRS/UPMC), har udviklet en ny klasse af robotter:biogeokemiske profilering floats, de første robotter, der er i stand til at indsamle data i havet hele året. Ved hjælp af disse data uden sidestykke, forskerne har identificeret udgangspunktet for det eksplosive forårsplanteplanktonblomst. Deres resultater er genstand for to artikler offentliggjort i Naturgeovidenskab og Naturkommunikation .

Det Nordatlantiske Ocean, der ligger over den 50. parallelle nord, er en af ​​de mest effektive kuldræn i verden. Selvom det tegner sig for mindre end 1,5 procent af det samlede overfladeareal på verdenshavene, den fanger omkring 20 procent af den CO2, der er afsat af havene. Dens meget kolde overfladevand og relativt ekstreme vejrforhold om vinteren muliggør effektiv opsamling af CO2 fra atmosfæren. På samme tid, blomster af fytoplankton-en plantemikroorganisme, der omdanner det uorganiske kulstof, der findes i havet til organisk kulstof via fotosyntese-bidrager også til opsamling af CO2 og dets potentielle eksport til det dybe hav.

Traditionelt set fytoplanktonblomstring observeres via satellitter, der afslører tilstedeværelsen af ​​klorofyl ved at identificere havfarven, selvom de viser sig ineffektive i tilfælde af skydække; og også ved oceanografiske missioner, som er dyrere at betjene og tidsbegrænsede.

For bedre at forstå betingelserne for fytoplanktonblomstrer, forskere ved Laboratoire d "Océanographie de Villefranche (CNRS/UPMC) har indsat robotter kaldet biogeokemiske profilflåder siden 2012-2013. Disse robotter-der opererer mellem overfladen og en dybde på 2, 000 meter - har gjort det muligt at registrere data, der aldrig før er indsamlet over en hel årlig cyklus, herunder ikke kun dybden, vandets temperatur og saltindhold, men også lysintensiteten, densiteten af ​​suspenderede partikler og koncentrationen af ​​både klorofyl (en indikator for tilstedeværelsen af ​​planteplankton) og ilt.

Ved hjælp af de indsamlede data, forskerne var i stand til præcist at bestemme, hvornår og hvordan fytoplanktonblomstringen i det nordlige Atlanterhav udløses. Deres undersøgelse, at blive offentliggjort i Naturkommunikation , bekræfter hypotesen om, at der sker en eksplosiv stigning i fytoplanktonbiomasse om foråret efter en "vintersimre, "en fase med reduceret aktivitet i løbet af vinteren.

Ud over, forskerne fokuserede på januar månedene, Februar og marts for at studere dette dårligt forståede 'vintersimmer' fænomen. I en anden undersøgelse offentliggjort i Naturgeovidenskab , de viser, at (reduceret) fytoplanktonblomstring kan forekomme om vinteren under visse betingelser. Planteplankton kan ikke vokse i meget hårdt og turbulent farvand, fordi der er mangel på lys på denne tid af året. Imidlertid, denne undersøgelse viser, at i perioder med relativ ro, den reducerede blanding af vand gør det muligt for fytoplankton at modtage mere lys, dermed fremme blomstring af en type fytoplankton kaldet kiselalger. Disse lokale blomster, der varer et par dage, kan være udgangspunktet for de eksplosive forårsblomster et par måneder senere. Disse observationer er blevet replikeret af numeriske modeller og vil helt sikkert indgå i fremtidige prognosemodeller for tilstanden i oceaniske økosystemer.

Ud over disse resultater, ERC remOcean -projektet demonstrerede robotternes betydning for at forbedre vores forståelse af havet. Det hjalp også med at lancere et internationalt overvågningsprogram for robotisk havbiogeokemi, Biogeokemisk-Argo, som begyndte i 2016. Dets mellemfristede mål er at drive 1, 000 profileringsflåd for løbende at overvåge havlivet i havene og dets følsomhed over for klimatiske forstyrrelser.