Ny satellitmetode muliggør undersøiske skøn fra rummet

Bigelow Laboratory for Ocean Sciences forskere har udviklet en statistisk metode til at kvantificere vigtige havmålinger fra satellitdata, offentliggøre deres resultater i tidsskriftet Globale biogeokemiske kredsløb . Undersøgelsen blev gjort tilgængelig online i december 2017, forud for offentliggørelse i januar 2018.

Deres forskning afhjælper et problem, som har plaget videnskabsmænd i årtier:havobservationssatellitter er utroligt kraftfulde værktøjer, men de kan kun "se" overfladelaget af havet, efterlader det meste af dets dybder uden for rækkevidde.

Den nye metode gør det muligt at kvantificere seks typer af partikler, der er nøglen til at forstå havets dynamik og hav-atmosfære-interaktioner. Forskere har længe brugt havfarve-fjernmåling til at måle disse partikler i overfladevand, og nu, de vil være i stand til pålideligt at beregne koncentrationer af disse partikler gennem vandsøjlen. Disse beregninger vil give data om de første 100 meter havvand, eller til den dybde, hvor lysniveauet dæmpes til omkring 1 procent af lysstyrken ved overfladen.

En vigtig alge kvantificeret ved denne nye teknik er coccolithophores, havplanter, der omgiver sig med reflekterende kridtplader, en masse, kan få hele havbassiner til at reflektere mere lys, når de "blomstrer". Virkningerne af disse mikroskopiske coccolithophores er vidtrækkende:de påvirker biogeokemi, global kulstofcyklus, og global mikrobiel økologi. Det kulstof, de producerer, når de bygger deres kridtplader, hjælper endda med at buffere den stigende surhedsgrad i havet forårsaget af overskydende kuldioxid i atmosfæren.

"Det slog mig, at vi har beregnet klorofylprofiler ud fra overflademålinger i mere end tredive år, men vi ved ikke, hvordan dybdeprofilerne af andre biogeokemisk vigtige materialer ser ud, " sagde Barney Balch, seniorforsker ved Bigelow Laboratory og hovedforfatter på papiret.

Forskerne undersøgte også variabler relateret til andre havplantegrupper, som kiselalger, som bygger glasskaller, der fører kulstof til det dybe hav, sekvestrere det fra atmosfæren. At forstå kulstofkredsløb er afgørende for at forstå nuværende og fremtidige ændringer i det globale klima.

Anstrengelsen for at besvare så store spørgsmål var ligeledes stor. Balch og hans medforfattere brugte data fra 19 krydstogter, samlet fra mere end 1, 300 steder i alle verdenshavene. Fra dette enorme datasæt, de beregnede koncentrationerne af seks biogeokemisk relevante partikler i den solbeskinnede del af havet.

"Det er bare et simpelt spørgsmål, men det krævede et stort globalt datasæt at besvare, " sagde Balch. "Resultaterne giver ny oceanografisk indsigt i økologien og biogeokemien af ​​disse vigtige alger og partikler, og de gør satellitter til et endnu mere kraftfuldt værktøj til at beskrive hele havets oplyste dybder."