Космический лидар проливает новый свет на планктон

Космический датчик, способный «видеть» сквозь туман, облака и темноту, впервые позволил ученым получить непрерывную картину циклов роста и спада, управляющих сообществами полярного планктона.

Десятилетний набор изображений показывает, что циклы фитопланктона сильнее связаны с отношениями «толкай-тяни» между ним и его хищниками, чем считалось ранее. Эти результаты опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Фитопланктон — основа пищевой сети океана. От его цветений зависят коммерческое рыболовство, морские млекопитающие и птицы, отметил ведущий автор исследования Майкл Беренфельд, эксперт по морскому планктону из Колледжа сельскохозяйственных наук Университета штата Орегон.

Измерения инструмента CALIOP (Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization), установленного на спутнике и использовавшего лазерный луч для картирования поверхности океана, показывают, что по мере ускорения роста фитопланктона цветение опережает организмы, которые на него охотятся. Как только это ускорение прекращается, хищники нагоняют, и цветение заканчивается.

Это открытие противоречит распространенному мнению, что цветение начинается, когда скорость роста фитопланктона достигает порогового значения, и прекращается, когда скорость роста резко падает. Вместо этого цветение начинается при очень низких скоростях роста, а заканчивается, когда рост фитопланктона максимален, но ускорение цветения достигло пика.

Исследование также показывает, что в арктических водах межгодовые изменения в этой постоянной борьбе хищника и жертвы были основным драйвером изменений за последние 10 лет. В Южном океане вокруг Антарктиды большее влияние оказывали изменения ледового покрова.

Возможности космического лидара открывают путь к еще более детальным измерениям. Инструмент с более высоким разрешением, разрабатываемый в NASA, сможет собирать пробы на разных глубинах, позволяя ученым увидеть вертикальную структуру цветений и получить данные о физиологии клеток планктона.