Оценка факторов, влияющих на продуктивность океана — из космоса

Международная команда исследователей впервые продемонстрировала, что сигналы флуоресценции фитопланктона, регистрируемые спутниками, можно использовать для наблюдения за ограничением его роста питательными веществами, такими как железо или азот. Результаты, основанные на экспедиционных данных 2019 года в экваториальной части Тихого океана и их сравнении с многолетними спутниковыми наблюдениями, опубликованы в журнале Nature.

Фитопланктон играет ключевую роль в регулировании климата, поглощая атмосферный CO₂, и определяет, сколько жизни может поддерживать океан. Его рост зависит от солнечного света и питательных веществ. Традиционные методы оценки их дефицита требуют трудоёмких экспедиций и охватывают лишь малую часть океана. Новый спутниковый подход позволяет получать глобальную картину за считанные дни, что критически важно для понимания реакции океанских экосистем на климатические изменения, такие как Эль-Ниньо.

«Мы обнаружили, что фитопланктон был ограничен либо железом, либо азотом, что приводило к совершенно различным свойствам флуоресценции, регистрируемой спутниками», — говорит координатор исследования доктор Томас Браунинг из GEOMAR. При дефиците железа фитопланктон производит высокофлуоресцентные пигмент-белковые комплексы, а при нехватке азота — нет. Сравнение с глобальной биогеохимической моделью выявило, что модель вдвое переоценивает влияние циклов Эль-Ниньо на железное ограничение по сравнению с полевыми данными.

Таким образом, спутниковые наблюдения за флуоресценцией становятся ключевым инструментом для валидации и улучшения климатических моделей. В рамках нового проекта «Ocean Glow» учёные планируют распространить эту методологию на все регионы Мирового океана.