Dengan bantuan satelit yang mengorbit, para penyelidik telah melakukan analisis global pertama mengenai kesihatan dan produktiviti tanaman lautan. Dengan menggunakan Moderate Resolution Spectroradiometer (MODIS) pada satelit Aqua NASA, para saintis untuk pertama kalinya mengukur jumlah cahaya merah pendarfluor yang dipancarkan oleh fitoplankton lautan dan menilai seberapa efisien tumbuhan mikroskopik mengubah cahaya matahari dan nutrien menjadi makanan melalui fotosintesis. Sekarang mereka mempunyai data pertama, kaedah ini membolehkan para saintis mengawasi kesihatan lautan kita dengan berkesan. Jadi apa yang mereka dapati setakat ini?
Selama dua dekad yang lalu, para saintis telah menggunakan pelbagai sensor satelit untuk mengukur jumlah dan taburan klorofil pigmen hijau, penunjuk jumlah hidup tumbuhan di lautan. Tetapi dengan MODIS, "pendarfluor cahaya merah" telah diperhatikan di lautan terbuka.
"Klorofil memberi kita gambaran tentang berapa banyak fitoplankton ada," kata Scott Doney, seorang ahli kimia laut dari Woods Hole Oceanographic Institution dan pengarang bersama makalah tersebut. "Fluoresensi memberikan gambaran tentang seberapa baik mereka berfungsi dalam ekosistem."
Fluoresensi cahaya merah mengungkapkan pandangan mengenai fisiologi tumbuhan laut dan kecekapan fotosintesis, kerana bahagian-bahagian yang berbeza dari mesin penjana tenaga tumbuhan diaktifkan berdasarkan jumlah cahaya dan nutrien yang ada. Sebagai contoh, jumlah pendarfluor meningkat apabila fitoplankton mengalami tekanan akibat kekurangan zat besi, nutrien kritikal dalam air laut. Apabila air kekurangan zat besi, fitoplankton mengeluarkan lebih banyak tenaga suria sebagai pendarfluor daripada ketika besi mencukupi.
Data pendarfluor dari MODIS memberikan para saintis alat yang memungkinkan penyelidikan untuk mengungkapkan di mana perairan diperkaya besi atau besi terbatas, dan untuk memerhatikan bagaimana perubahan besi mempengaruhi plankton. Besi yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman mencapai permukaan laut dengan angin yang meniup debu dari padang pasir dan kawasan gersang yang lain, dan dari arus yang melambung tinggi di dekat sungai dan pulau.
Analisis data MODIS yang baru telah membolehkan pasukan penyelidik mengesan kawasan baru lautan yang dipengaruhi oleh pemendapan dan penipisan besi. Lautan Hindi mengejutkan, kerana sebahagian besar lautan dilihat "menyala" secara musiman dengan perubahan angin monsun. Pada musim panas, musim gugur, dan musim sejuk - terutamanya musim panas - angin barat daya yang ketara menggerakkan arus lautan dan membawa lebih banyak nutrien dari dalam untuk fitoplankton. Pada masa yang sama, jumlah habuk kaya besi yang dikeluarkan oleh angin dikurangkan.
"Pada skala waktu dari minggu ke bulan, kami dapat menggunakan data ini untuk melacak respons plankton terhadap input besi dari ribut debu dan pengangkutan air kaya besi dari pulau dan benua," kata Doney. "Selama bertahun-tahun hingga beberapa dekad, kita juga dapat mengesan tren jangka panjang dalam perubahan iklim dan gangguan manusia lain ke lautan."
Perubahan iklim mungkin bermaksud angin kencang mengambil lebih banyak debu dan meniupnya ke laut, atau angin yang kurang kuat meninggalkan perairan tanpa debu. Beberapa kawasan akan menjadi lebih kering dan yang lain lebih basah, mengubah wilayah di mana tanah berdebu berkumpul dan disapu ke udara. Phytoplankton akan mencerminkan dan bertindak balas terhadap perubahan global ini.
Fitoplankton bersel tunggal menjadi bahan bakar hampir semua ekosistem lautan, berfungsi sebagai sumber makanan paling asas bagi haiwan laut dari zooplankton hingga ikan hingga kerang. Sebenarnya, fitoplankton menyumbang separuh daripada semua aktiviti fotosintetik di Bumi. Kesihatan tumbuhan laut ini mempengaruhi perikanan komersial, jumlah karbon dioksida yang dapat diserap lautan, dan bagaimana lautan bertindak balas terhadap perubahan iklim.
"Ini adalah pengukuran langsung pertama kesihatan fitoplankton di lautan," kata Michael Behrenfeld, seorang ahli biologi yang pakar dalam tanaman laut di Oregon State University di Corvallis, Ore. "Kami mempunyai alat baru yang penting untuk memerhatikan perubahan fitoplankton setiap minggu, di seluruh planet ini. "
Sumber: NASA
