2つのNASA衛星からのユニークなデータにより、科学者は初めて、太陽光の下で赤い「輝き」を見て、植物プランクトンのブルームを初期段階で検出できるようになりました。メキシコ湾で実施された調査によると、この現象は、川や湿地からの暗色の流出のプルーム内で発生する赤潮の発生について漁師や水泳選手に予告し、時には「ブラックウォーター」イベントを引き起こす可能性があります。
暗色の河川流出水には、農業の肥料として使用される窒素とリンが含まれています。これらの栄養素は、植物プランクトンと呼ばれる海藻のブルームを引き起こします。藻類が非常に濃縮されている非常に大きな植物プランクトンの開花の間、水は黒く見え、一部の植物プランクトンは死んで、海底に沈み、細菌に食べられます。細菌は藻を消費し、水から酸素を奪って魚を殺します。
NASAのテラ衛星とアクア衛星の両方に搭載されたNASAの中解像度イメージング分光放射計（MODIS）機器からの蛍光データを、フロリダ州サウスフロリダ大学の海洋科学部の海洋学者であるChuanmin Hu氏とFrank Muller-Karger氏が使用しました。 MODISは、植物のクロロフィルから、グローまたは植物プランクトンの蛍光を検出します。人間の目は赤い蛍光を検出できません。
水の輝く領域を検出する機能は、研究者がフロリダの海岸沖に形成される大きな暗い水域に植物プランクトンが存在するかどうかを識別するのに役立ちます。これらのデータがなければ、植物プランクトンのブルームを、個々の植物プランクトン細胞がほとんど含まれていない暗い川の流出のプルームと区別することは不可能です。
河川に由来する着色された溶存有機物は、植物と同じ量の青と緑の信号を吸収できるため、単純に海の色を測定する従来の衛星では、そのようなパッチ内の植物プランクトンブルームを区別できません。
衛星は湖、川、湿地、海の栄養素を直接測定することはできませんが、リモートセンシング技術はプランクトンの量を測定します。その後、科学者は、それらの量のプランクトンを成長させるために必要な栄養素の量を計算できます。
Huらは、この手法を使用して、2003年の秋に南フロリダ沿岸のシャーロットハーバー近くで発生したダークプルームイベントの性質と原因を研究しました。フロリダの赤潮種の1つの中程度の濃度が水サンプルから見つかりました。
「私たちの調査では、フロリダキーズ付近の上流200 km（124マイル）までの黒い水域を追跡しています」とHu氏は語ります。 「これらの結果は、繊細なフロリダキーズのエコシステムが、陸地と2つの遠隔河川である平和とカルーサハッチーで海に流れ込むときに起こることに関連していることを示唆しています。 2003年の春と夏の異常に高い降雨などの極端な気候条件は、そのような接続を加速する可能性があります」と彼は付け加えました。
これらの調査結果は、いくつかの科学的分析に基づいています。使用されるデータには、MODISと衛星観測広視野センサー（SeaWiFS）からの衛星海色、およびNASAのQuikSCAT衛星からの風データが含まれます。米国地質調査所、米国海洋大気庁（NOAA）、フロリダ州の魚類および野生生物研究所、およびその他の組織が、雨量、河川流量、および現地調査情報を提供しました。
風と海流がどちらの方向に流れるかを知ることで、Huと同僚は、黒い水がどこに移動するかを予測できます。
フロリダ州では毎年赤潮が発生し、魚の殺害、サンゴのストレスと死亡、人間の皮膚や呼吸の問題を引き起こすことが知られています。以前の研究では、「ブラックウォーター」パッチが長引くと水質が低下し、サンゴの死につながる可能性があることが示されています。リモートセンシング衛星の使用は、そのようなイベントを監視および予測するための効果的な手段を提供します。
沿岸流出と黒水イベントのリンクは、陸と海の生態系がどのようにリンクされているかの例です。 「広大な地域の沿岸および土地の管理者は、将来起こるより多くの黒水イベントを軽減するために、協力する必要があります」とミュラー=カーガーは言いました。
この研究は、American Geophysical UnionのGeophysical Research Lettersの最近の号に掲載されました。記事の共著者には、サウスフロリダ大学のGabriel VargoとMerrie Beth Neely、NOAAのAtlantic Oceanographic and Meteorological LaboratoryのElizabeth Johnsがいます。
NASAの科学総局は、地球のシステム、太陽系、宇宙の探査と研究を通じて、すべての人間の生活の向上に取り組んでいます。
元のソース：NASAニュースリリース
