Рост водорослей — цветущая проблема. Космическая станция поможет в мониторинге

Прибор Hyperspectral Imager for the Coastal Ocean (HICO), установленный на внешней стороне Международной космической станции (МКС), используется для исследования вредоносных цветений водорослей (HABs), например, в озере Эри. HICO позволяет видеть 90 длин волн света, невидимых человеческому глазу, и фиксировать уникальную «спектральную подпись» биологического материала. Это помогает обнаруживать микроскопические растения, органические соединения и взвешенные осадки, влияющие на качество воды.

Мониторинг HABs критически важен для общественного здравоохранения и экосистем. В озере Эри, например, регулярно цветут цианобактерии Microcystis spp., способные вызывать у людей тошноту, головокружение и повреждение печени. Другие виды, такие как Karenia brevis («красный прилив»), вырабатывают бреветоксины, которые могут убивать рыбу, птиц и морских млекопитающих. Традиционные мультиспектральные снимки часто не могут различить виды водорослей, тогда как гиперспектральные данные HICO — позволяют.

«В отличие от обычных мультиспектральных изображений, высокое пространственное и спектральное разрешение HICO позволяет нам разрабатывать новые подходы для более полного использования гиперспектральных данных с целью различения видов вредоносных водорослей из космоса», — говорит доктор Рухул Амин, руководитель проекта HICO CASIS-NRL. Разработанный в рамках его исследований метод Raw Radiance Peak Index (R2PI) позволяет количественно оценивать цветение по концентрации хлорофилла и даже идентифицировать виды водорослей.

HICO, изначально созданный U.S. Naval Research Laboratory (NRL) для оценки качества прибрежных вод, продолжает работу далеко за пределами своей первоначальной миссии. Сейчас его данные используются более чем в 50 проектах по всему миру, включая мониторинг цветения фитопланктона в районе полуострова Вальдес в Аргентине — важном месте размножения южных гладких китов. Прибор также участвует в международных усилиях по ликвидации последствий стихийных бедствий в рамках International Charter for Space and Major Disasters. В будущем его работу продолжит гиперспектральный сканер следующего поколения, разрабатываемый в сотрудничестве CASIS и United Nations Institute for Training and Research (UNITAR).