궤도 위성의 도움으로 연구원들은 해양 식물의 건강과 생산성에 대한 최초의 글로벌 분석을 수행했습니다. NASA의 Aqua 위성에서 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)를 사용하여 과학자들은 처음으로 해양 식물성 플랑크톤에서 방출되는 형광 적색광의 양을 원격으로 측정하고 미세한 식물이 광합성을 통해 햇빛과 영양분을 얼마나 효율적으로 음식으로 바꾸고 있는지 평가했습니다. 이제 첫 번째 데이터를 확보 했으므로이 방법을 통해 과학자들은 해양의 건강을 효과적으로 감시 할 수 있습니다. 그래서 그들은 지금까지 무엇을 알았습니까?
지난 20 년 동안 과학자들은 다양한 위성 센서를 사용하여 해양의 식물 수명을 나타내는 녹색 색소 엽록소의 양과 분포를 측정했습니다. 그러나 MODIS의 경우,“적색 형광”이 넓은 바다에서 관찰되었습니다.
Woods Hole Oceanographic Institute의 해양 화학자이자 논문의 공동 저자 인 Scott Doney는“엽록소는 우리에게 식물 플랑크톤의 양을 보여줍니다. "형광은 생태계에서 얼마나 잘 기능하고 있는지에 대한 통찰력을 제공합니다."
적색광 형광은 이용 가능한 빛과 영양소의 양에 따라 식물의 에너지 하네스 기계의 다른 부분이 활성화되기 때문에 해양 식물의 생리학과 광합성의 효율성에 대한 통찰력을 보여줍니다. 예를 들어, 식물 플랑크톤이 해수의 주요 영양소 인 철분 부족으로 스트레스를 받으면 형광의 양이 증가합니다. 물이 철이 부족한 경우, 식물 플랑크톤은 철이 충분할 때보 다 형광으로 더 많은 태양 에너지를 방출합니다.
MODIS의 형광 데이터는 과학자들에게 물이 철이 풍부하거나 철이 제한된 곳을 밝혀 내고 철의 변화가 플랑크톤에 미치는 영향을 관찰 할 수있는 연구 도구를 제공합니다. 식물 성장에 필요한 철분은 사막과 다른 건조한 지역과 강변과 섬 근처의 고 조류에서 먼지를 불어 오는 바람에 해수면에 도달합니다.
새로운 MODIS 데이터 분석을 통해 연구팀은 철 증착 및 고갈의 영향을받는 새로운 해양 지역을 탐지 할 수있었습니다. 몬순 풍의 변화에 따라 계절적으로 바다의 많은 부분이 계절적으로“빛을 발하는”것으로 보아 인도양은 특히 놀랐습니다. 여름, 가을, 겨울, 특히 여름철에는 남서풍의 중요한 바람이 해류를 일으켜 식물성 플랑크톤의 깊이에서 더 많은 영양분을 섭취합니다. 동시에, 바람에 의해 전달되는 철분이 많은 먼지의 양이 줄어 듭니다.
Doney는“몇 주에서 몇 달 사이에이 데이터를 사용하여 먼지 폭풍으로 인한 철분 유입에 대한 플랑크톤 반응과 섬과 대륙에서 철이 풍부한 물의 수송을 추적 할 수 있습니다. "수십 년에서 수십 년 동안 기후 변화와 바다에 대한 다른 인간의 동요에서 장기적인 경향을 감지 할 수 있습니다."
기후 변화는 더 강한 바람이 더 많은 먼지를 집어 들어 바다로 날려 버리거나 덜 강한 바람이 먼지를 남기지 않는 것을 의미 할 수 있습니다. 먼지가 많은 토양이 쌓여 공중으로 휩쓸리는 지역이 바뀌면서 일부 지역은 건조 해지며 다른 지역은 더 습해질 것입니다. 식물 플랑크톤은 이러한 세계적인 변화를 반영하고 이에 대응할 것입니다.
단일 세포 식물성 플랑크톤은 거의 모든 해양 생태계에 연료를 공급하여 동물성 플랑크톤에서 어류, 조개류에 이르는 해양 동물을위한 가장 기본적인 식품 공급원 역할을합니다. 사실, 식물 플랑크톤은 지구에서 모든 광합성 활동의 절반을 차지합니다. 이 해양 식물의 건강은 상업적 어업, 바다가 흡수 할 수있는 이산화탄소의 양 및 해양이 기후 변화에 어떻게 반응하는지에 영향을줍니다.
오레곤 주 코발리스에있는 오레곤 주립 대학의 해양 식물을 전문으로하는 생물학자인 마이클 베렌 펠트 (Michael Behrenfeld)는“이것은 해양에서 식물 플랑크톤의 건강을 직접적으로 직접 측정 한 것입니다. 매주, 전 세계의 식물 플랑크톤.”
출처 : NASA
