
某些海洋植物的红色荧光灯已被A检测到NASA卫星。这种独特信号的测量可以揭示全球海洋的健康以及人类活动如何影响它。
红色发光来自海洋浮游植物,它们是微型的单细胞植物,通过光合作用将阳光和养分转化为食物。
这些微小的植物几乎为所有海洋生态系统燃料,是从浮游动物到鱼到贝类的海洋动物最基本的食物来源。实际上,浮游植物占地球上所有光合作用活动的一半。
这些海洋植物的健康会影响商业渔业,海洋可以吸收二氧化碳的量以及海洋如何应对气候变化。
在过去的二十年中,绿色颜料叶绿素的测量提供了海洋植物寿命数量的指标。但是,随着NASA的Aqua卫星的中等分辨率成像光谱仪(MODI),科学家现在观察到了开阔的海洋上的“红光荧光”。
伍兹霍尔海洋学机构的海洋化学家团队成员斯科特·多尼(Scott Doney)说:“叶绿素给我们留下了浮游植物的照片。” “荧光可以洞悉它们在生态系统中的功能。”
所有植物都吸收来自太阳的能量,通常比通过光合作用所消耗的能量更多。额外的能量主要是作为热量释放的,但是在红色波长中,将一小部分重新点燃为荧光。
红色的荧光揭示了有关海洋植物生理学和光合作用效率的见解,因为植物的各个部分的能量促进机制是根据可用的光和营养素的量来激活的。例如,当浮游植物陷入压力时,由于缺乏铁,荧光的量增加,这是海水中的关键营养素。
所以,modis荧光数据为科学家提供了一种工具,使研究能够揭示水是富含铁或铁限制的地方,并观察铁的变化如何影响浮游生物。
植物生长所需的铁在风中到达海面,从沙漠和其他干旱地区以及河流和岛屿附近的上升潮流中吹出灰尘。
例如,MODIS的观察表明,随着季风风的变化,印度洋的一部分在季节性地“点亮”。在夏天,秋季和冬季(尤其是夏季),西南风巨大的风能激起洋流,并从浮游植物的深处带来更多的养分。同时,减少了风的富铁粉尘。
Doney说:“在数周到几个月的时间范围内,我们可以使用这些数据来跟踪浮游生物对铁暴风雨中铁投入的反应,以及从岛屿和大陆上富含铁的水的运输。” “在数十年的时间里,我们还可以检测到气候变化和其他人类对海洋的长期趋势。”
气候变化可能意味着更强风将更多的灰尘吹入大海,或者较少的强风使水无尘。一些地区会变得更干燥,而有些地区会更湿,改变了尘土飞扬的土壤积聚并被扫到空中的地区。浮游植物将反映这些全球变化并做出反应。
该研究的更多观察结果是在《杂志》的5月8日号上详细介绍的生物镜。
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