Første forsøg af sin art for at udforske planktons indvirkning på jordens kulstofkredsløb

Fire videnskabsmænd fra University of Rhode Island er blandt 100 forskere fra 30 institutioner, der i dag sejlede ud af Seattle for at begive sig ud på en månedlang ekspedition for at studere mikroskopiske organismer, der lever dybt i havet og spiller en afgørende rolle i at fjerne kuldioxid fra Jordens atmosfære.

Den store skala, flerårig kampagne, Eksporter processer i havet fra fjernmåling (EKSPORT), ledes af NASA med finansiering fra National Science Foundation. Det er den første indsats af sin art at studere plankton, mikroskopiske organismer, og deres indvirkning på Jordens kulstofkredsløb – vigtig information til klimamodellering. Teammedlemmer vil også undersøge fytoplanktonets indvirkning på de optiske egenskaber af havets overflade - hvordan de absorberer og spreder sollys - hvilket er grundlæggende for at skelne de signaler, som satellitter henter fra rummet. EKSPORT resultaterne, kombineret med satellitdata, vil give forskere mulighed for bedre at forstå, hvad der sker dybt i havene og påvirkningerne af kulstofkredsløbet.

URI-forskerne er:Bethany Jenkins, lektor i celle- og molekylærbiologi ved College of the Environment and Life Sciences; og Susanne Menden-Deuer, Melissa Omand og Tatiana Rynearson, assisterende professorer i oceanografi ved Graduate School of Oceanography.

Forskerne vil sejle 200 miles vest for Seattle ind i det nordlige Stillehav på forskningsfartøjerne Roger Revelle og Sally Ride for at undersøge planktons hemmelige liv og de dyr, der spiser dem. De vil indsætte avanceret undervandsrobotik og andre instrumenter på havdybder op til en halv mile, hvor lidt eller intet sollys trænger ind. I disse regioner, kaldet tusmørkezonen, kulstof produceret af plankton kan holdes inde i lommer og holdes ude af jordens atmosfære i årtier, eller endda tusinder af år.

"Den fortsatte udforskning af havet, dets økosystemer og deres kontrol over kulstofkredsløbet som observeret med avancerede teknologier af EXPORTS vil give hidtil usete udsigter over Jordens usete verden, " sagde Paula Bontempi, EKSPORT-programforsker ved NASAs hovedkvarter i Washington, DC "De videnskabelige spørgsmål, som teamet tackler, skubber virkelig grænsen for, hvad NASA kan gøre i både fjern- og in situ optisk havforskning. NASAs mål er at forbinde de biologiske og biogeokemiske havprocesser med information fra planlagte havobserverende satellitmissioner, og ekstrapolerer dermed resultaterne fra denne mission til globale skalaer."

Planteplankton, drivende, enkeltcellede plantelignende organismer, er af særlig interesse for forskere, fordi de spiller en nøglerolle i Jordens klima ved at fjerne varmefangende kuldioxid fra atmosfæren gennem fotosyntese. Deres overflod og høje produktivitet gør fytoplankton til en ideel fødekilde for små dyr kaldet zooplankton. Alligevel har en detaljeret redegørelse for, hvad der bliver af det kulstof - hvor meget af det går hvor inde på Jorden og hvor længe - ramt forskere i årtier.

"Hvis du har en million planteplankton og zooplankton spiser 500, 000 af dem, fytoplanktonet kan hurtigt hoppe tilbage til en million inden for en dag, " sagde Rynearson. "Fytoplankton giver energi til hele økosystemet, fordi de er i stand til at genopbygge deres populationer hurtigt."

Et formål med forskningen er at forbedre forståelsen af ​​plankton gennem genetik. Rynearson og andre vil være involveret i at identificere forskellige fytoplankton- og zooplanktonarter ved deres DNA og bestemme, hvilke arter der er på overfladen, som synker, og som lever i det dybe hav.

"I bund og grund, vi forsøger at skelne, hvem der er der, og hvad de laver, og hvor meget kulstof, der cykler gennem disse forskellige arter, " sagde Rynearson. De genetiske data vil blive forbundet med optiske målinger, udført som en del af arbejdet på stedet, at hjælpe med at bygge optiske proxyer af kritiske havøkosystemer og biogeokemiske egenskaber. Forskere vil derefter yderligere definere og forfine tilgange til at måle havets økosystemvariabler på afstand, i sidste ende at forbinde kulstofeksportprocesser med satellitmålinger.