从太空看藻华-行星地球在线

浮游植物是海洋中最小的生物。即便如此,这些微小的植物可以从太空中进行研究,为气候变化提供线索,并引导我们远离吃……
2011.10.09

采访

彼得·米勒,普利茅斯海洋实验室

浮游植物是海洋中最小的生物。这些微小的植物为海洋生物提供了食物链的基础,它们通过叶绿素收集阳光的能量并吸收CO来产生能量2离开大气层。虽然它们可能很小,但仍然可以从太空中进行研究。《地球脉动》播客主持人苏·纳尔逊采访了普利茅斯海洋实验室的地球观测科学家彼得·米勒。

叶绿素和浮游生物都是微观的。然而,当他们浮游植物大量繁殖它们的数量和浓度都很大,它们把水染成了我们熟悉的绿色,这是我们可以从卫星上探测到的。我们可以从太空中看到水有多绿,通过算法,我们可以将其转化为叶绿素的测量,从而计算出水中浮游生物的数量。

苏:你为什么想知道水中有多少浮游生物?

彼得:因为浮游生物对碳循环和其他海洋生物非常重要,所以我们必须知道它们在哪里生长,在气候变化中它们是如何变化的,随着海洋变暖,浮游生物是否会向北迁移,正在生长的浮游生物类型是否会发生变化。这是衡量海洋健康程度的一个很好的指标。

苏:既然可以用科考船,为什么还要用卫星呢?

彼得:卫星给我们提供了几乎每天全球海洋的绝佳覆盖。因此,根据云层的覆盖,我们可以看到海洋,并在每天的时间尺度上建立海洋每个部分的图像。这使我们能够跟踪水华的进程,我们可以看到季节周期,我们可以监测特定的水华,比如有害的藻类。

苏——大多数藻类繁殖,比如今年早些时候德文郡和康沃尔郡海岸外50英里长的藻类繁殖,都是自然的、良性的,它们也是重要的食物来源,但有些藻类繁殖会造成问题吗?

彼得:只有特别密集的花朵才会成为问题。当密集的藻华腐烂时,细菌可以消耗水中所有的氧气——通常是在海洋的深处,所以在那里,藻华会对海洋生物产生重大影响。某些类型的藻类,在某些条件下,会产生毒素,有毒物质释放到水中。例如,当它们被贝类食用时,它们会被浓缩,如果人类食用这些有毒的贝类,那将是非常糟糕的消息。

苏:你能仅仅从卫星数据上判断花开的颜色是否有害吗?

彼得:这是我们在一个名为AquaMar的欧洲项目下正在研究的东西,在这个项目中,我们试图开发我们的工具来评估特定的特征颜色,这些颜色是某些花朵表明它们何时有害的。我们正在研究整个数据档案,我们正在挑选有害的水华例子,然后我们试图对新的卫星图像进行分类,看看它们的颜色是否与已知的水华相似。

苏:那么这种信息可以用来做什么呢?

Peter -这对水产养殖业非常重要。他们需要知道有害的水华是否会影响他们的养鱼场或贝类。这对处理洗澡水的当局来说很重要,因为当这种情况发生时,他们可能需要警告公众。它对气候变化研究也很重要。我们需要知道,随着气候的变化,某些有害藻类的大量繁殖是否会更频繁地发生。

苏:那你认为什么时候能真正建立一个藻华预警系统呢?

彼得:我们已经与英国环境署合作开发了原型系统,现在正在欧洲各地进行测试。我应该说,这项工作是基于我们的国家能力,即NERC地球观测数据采集和分析服务(NEODAAS)服务,它为我们提供了每天快速处理大量卫星图像的核心能力,因此,如果真的发生了水华,我们可以在获得卫星图像的当天提供详细信息。

这是普利茅斯海洋实验室的彼得·米勒,他和苏·尼尔森谈论了一个可能的藻华早期预警系统。

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