Lần đầu tiên, các nhà khoa học có thể phát hiện ra một thực vật phù du nở hoa ở giai đoạn đầu bằng cách nhìn vào con cá phát sáng màu đỏ của nó dưới ánh sáng mặt trời, do dữ liệu độc đáo từ hai vệ tinh của NASA. Theo một nghiên cứu được thực hiện ở Vịnh Mexico, hiện tượng này có thể báo trước cho ngư dân và người bơi lội về việc phát triển các trường hợp thủy triều đỏ xảy ra trong các dòng chảy màu sẫm từ sông và đầm lầy, đôi khi gây ra các sự kiện nước đen.
Dòng chảy sông màu sẫm bao gồm nitơ và phốt pho, được sử dụng làm phân bón trong nông nghiệp. Những chất dinh dưỡng này gây ra sự nở hoa của tảo biển được gọi là thực vật phù du. Trong quá trình thực vật phù du cực kỳ nở hoa, nơi tảo tập trung, nước có thể xuất hiện màu đen, một số thực vật phù du chết, chìm xuống đáy đại dương và bị vi khuẩn ăn. Vi khuẩn tiêu thụ tảo và làm cạn kiệt oxy từ nước dẫn đến cá chết.
Chuanmin Hu và Frank Muller-Karger, các nhà hải dương học tại Đại học Khoa học Hàng hải thuộc Đại học Nam Florida, St. MODIS phát hiện huỳnh quang phát sáng hoặc thực vật phù du, từ cây diệp lục. Mắt người không thể phát hiện huỳnh quang màu đỏ.
Khả năng phát hiện các vùng phát sáng của nước giúp các nhà nghiên cứu xác định liệu thực vật phù du có mặt trong các mảng nước lớn tối màu hình thành ngoài khơi Florida hay không. Nếu không có những dữ liệu này, không thể phân biệt được thực vật phù du nở hoa từ các dòng chảy của dòng sông tối có chứa một vài tế bào thực vật phù du riêng lẻ.
Do các chất hữu cơ hòa tan có màu bắt nguồn từ các dòng sông có thể hấp thụ một lượng tín hiệu màu xanh lam và xanh lục tương tự như thực vật, các vệ tinh truyền thống chỉ đơn giản đo màu đại dương không thể phân biệt được thực vật phù du nở trong các mảng như vậy.
Mặc dù các vệ tinh không thể đo trực tiếp chất dinh dưỡng trong hồ, sông, đầm lầy và đại dương, công nghệ viễn thám đo lượng sinh vật phù du. Các nhà khoa học sau đó có thể tính toán lượng dinh dưỡng cần thiết để tăng lượng sinh vật phù du đó.
Hu và những người khác đã sử dụng kỹ thuật này để nghiên cứu bản chất và nguồn gốc của một sự kiện bóng tối vào mùa thu năm 2003 gần cảng Charlotte, ngoài khơi bờ biển phía nam Florida. Nồng độ vừa phải của một trong những loài thủy triều đỏ Florida, được tìm thấy từ các mẫu nước.
“Nghiên cứu của chúng tôi dấu vết các bản vá lỗi nước đen gần Florida Keys để khoảng 200 km (124 dặm) thượng nguồn”, Hu nói. Những kết quả này cho thấy hệ sinh thái Florida Keys tinh tế được kết nối với những gì xảy ra trên đất liền và ở hai con sông hẻo lánh là Hòa bình và Caloosahatchee khi chúng chảy ra biển. Điều kiện khí hậu khắc nghiệt, chẳng hạn như lượng mưa cao bất thường vào mùa xuân và mùa hè 2003, có thể đẩy nhanh các kết nối như vậy, ông nói thêm.
Những phát hiện này dựa trên các phân tích khoa học của một số điều. Dữ liệu được sử dụng bao gồm màu đại dương vệ tinh từ MODIS và Cảm biến tầm nhìn rộng (SeaWiFS) của SeaIS và dữ liệu gió từ vệ tinh NASA QuikSCAT. Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ (NOAA), Viện Nghiên cứu Cá và Động vật hoang dã của Florida và các tổ chức khác đã cung cấp thông tin về mưa, nước sông và khảo sát thực địa.
Bằng cách biết gió thổi và dòng chảy, Hu và đồng nghiệp có thể dự đoán nước đen có thể di chuyển đến đâu.
Thủy triều đỏ xảy ra hàng năm ở Florida và được biết là gây ra cá chết, căng thẳng và tử vong của san hô, và các vấn đề về da và hô hấp ở người. Các nghiên cứu trước đây cho thấy rằng các bản vá lỗi nước màu đen kéo dài của người dùng kéo dài gây ra sự suy giảm chất lượng nước và có thể gây chết san hô. Việc sử dụng các vệ tinh viễn thám cung cấp phương tiện hiệu quả để theo dõi và dự đoán các sự kiện đó.
Mối liên hệ giữa dòng chảy ven biển và các sự kiện nước đen là một ví dụ về cách các hệ sinh thái trên đất liền và đại dương được liên kết với nhau. Muller-Karger cho biết, các nhà quản lý vùng đất và vùng ven biển trên các khu vực rộng lớn cần phải hợp tác với nhau để giảm bớt các sự kiện nước đen diễn ra trong tương lai.
Nghiên cứu này đã xuất hiện trong một số gần đây của Thư nghiên cứu địa vật lý của Hiệp hội địa vật lý Hoa Kỳ. Các đồng tác giả của bài báo bao gồm Gabriel Vargo và Merrie Beth Neely từ Đại học Nam Florida và Elizabeth Johns từ Phòng thí nghiệm Khí tượng và Hải dương học Đại Tây Dương của NOAA.
Ban giám đốc Khoa học NASA NASA làm việc để cải thiện cuộc sống của tất cả mọi người thông qua việc thăm dò và nghiên cứu hệ thống Trái đất, hệ mặt trời và Vũ trụ.
Nguồn gốc: NASA News Release
