Buat pertama kalinya, saintis kini dapat mengesan fitoplankton mekar pada peringkat awal dengan melihat "cahaya" merahnya di bawah cahaya matahari, kerana data unik dari dua satelit NASA. Menurut sebuah kajian yang dilakukan di Teluk Meksiko, fenomena ini dapat memperingatkan para nelayan dan perenang mengenai kejadian pasang surut merah yang terjadi di dalam air limpahan berwarna gelap dari sungai dan tanah basah, kadang-kadang menyebabkan kejadian "air hitam".
Limpahan sungai berwarna gelap merangkumi nitrogen dan fosforus, yang digunakan sebagai baja dalam pertanian. Nutrien ini menyebabkan mekarnya alga laut yang disebut fitoplankton. Semasa fitoplankton sangat besar mekar di mana alga begitu pekat airnya mungkin kelihatan hitam, beberapa fitoplankton mati, tenggelam ke dasar laut dan dimakan oleh bakteria. Bakteria memakan alga dan menghabiskan oksigen dari air yang membawa kepada pembunuhan ikan.
Chuanmin Hu dan Frank Muller-Karger, oseanografi di College of Marine Science of University of South Florida, St. Petersburg, Fla., Menggunakan data pendarfluor dari instrumen Spectroradiometer (MODIS) NASA Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) di atas satelit Terra dan Aqua NASA. MODIS mengesan cahaya atau pendarfluor fitoplankton, dari klorofil tumbuhan. Mata manusia tidak dapat mengesan pendarfluor merah.
Keupayaan untuk mengesan kawasan air yang bersinar membantu para penyelidik mengenal pasti sama ada fitoplankton terdapat di tambalan air gelap besar yang terbentuk di pesisir Florida. Tanpa data ini, adalah mustahil untuk membezakan bunga fitoplankton dari sebilangan limpasan sungai gelap yang mengandungi sedikit sel fitoplankton.
Kerana bahan organik terlarut berwarna yang berasal dari sungai dapat menyerap sejumlah isyarat warna biru dan hijau yang serupa dengan tumbuhan, satelit tradisional yang hanya mengukur warna lautan tidak dapat membezakan bunga fitoplankton dalam tambalan tersebut.
Walaupun satelit tidak dapat mengukur nutrien secara langsung di tasik, sungai, tanah basah dan lautan, teknologi penginderaan jauh mengukur jumlah plankton. Para saintis kemudian dapat mengira berapa banyak nutrien yang diperlukan untuk menanam jumlah plankton tersebut.
Hu dan yang lain menggunakan teknik ini untuk mengkaji sifat dan asal-usul kejadian bulu gelap pada musim gugur 2003 berhampiran Pelabuhan Charlotte, di lepas pantai Florida selatan. Kepekatan sederhana dari salah satu spesies pasang surut Florida, didapati dari sampel air.
"Kajian kami menelusuri tambalan air hitam di dekat Florida Keys sejauh 200 kilometer (124 batu) di hulu," kata Hu. "Hasil ini menunjukkan bahawa ekosistem Florida Keys yang halus terhubung dengan apa yang terjadi di darat dan di dua sungai terpencil, Peace and Caloosahatchee, ketika mereka mengalir ke laut. Keadaan iklim yang melampau, seperti hujan tinggi yang tidak normal pada musim bunga dan musim panas 2003, dapat mempercepat hubungan tersebut, ”tambahnya.
Penemuan ini berdasarkan analisis saintifik mengenai beberapa perkara. Data yang digunakan merangkumi warna lautan satelit dari MODIS dan Sensor Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS), dan data angin dari satelit QuikSCAT NASA. Tinjauan Geologi A.S., Pentadbiran Lautan dan Atmosfera Nasional (NOAA), Institut Penyelidikan Ikan dan Hidupan Liar Florida, dan organisasi lain memberikan maklumat hujan, pelepasan sungai, dan tinjauan lapangan.
Dengan mengetahui cara angin yang bertiup dan arus mengalir, Hu dan rakan-rakan dapat meramalkan ke mana air hitam boleh bergerak.
Pasang surut berlaku setiap tahun di Florida dan diketahui menyebabkan kematian ikan, tekanan karang dan kematian, serta masalah kulit dan pernafasan pada manusia. Kajian sebelumnya menunjukkan bahawa "air hitam" berpanjangan menyebabkan penurunan kualiti air dan boleh menyebabkan kematian karang. Penggunaan satelit penginderaan jauh menyediakan cara yang berkesan untuk memantau dan meramalkan kejadian tersebut.
Hubungan antara larian pesisir dan kejadian air hitam adalah contoh bagaimana ekosistem darat dan lautan dihubungkan bersama. "Pengurus pesisir dan darat di kawasan yang luas perlu bekerjasama, untuk mengurangkan lebih banyak kejadian air hitam dari yang akan terjadi di masa depan," kata Muller-Karger.
Kajian ini muncul dalam terbitan Surat Penyelidikan Geofizik Kesatuan Geofizik Amerika. Penulis artikel tersebut merangkumi Gabriel Vargo dan Merrie Beth Neely dari University of South Florida dan Elizabeth Johns dari Laboratorium Oseanografi dan Meteorologi Atlantik NOAA.
Direktorat Sains NASA berfungsi untuk memperbaiki kehidupan semua manusia melalui penerokaan dan kajian sistem Bumi, sistem suria dan Alam Semesta.
Sumber Asal: Siaran Berita NASA
