وللمرة الأولى ، قد يكتشف العلماء الآن ازدهار العوالق النباتية في مراحله المبكرة من خلال النظر إلى "توهجها" الأحمر تحت أشعة الشمس ، بسبب البيانات الفريدة من ساتلين تابعين لناسا. وفقا لدراسة أجريت في خليج المكسيك ، يمكن لهذه الظاهرة أن تحذر الصيادين والسباحين من تطور حالات المد والجزر الأحمر التي تحدث داخل أعمدة الجريان السطحي الداكن من الأنهار والأراضي الرطبة ، مما يتسبب في بعض الأحيان في أحداث "الماء الأسود".
الجريان السطحي الداكن ذو اللون الداكن يشمل النيتروجين والفوسفور اللذين يستخدمان كسماد في الزراعة. هذه العناصر الغذائية تتسبب في إزهار الطحالب البحرية تسمى العوالق النباتية. أثناء أزهار العوالق النباتية الكبيرة للغاية حيث تتركز الطحالب ، قد تظهر المياه سوداء ، وتموت بعض العوالق النباتية ، وتغوص في قاع المحيط وتتناولها البكتيريا. تستهلك البكتيريا الطحالب وتستنفد الأكسجين من الماء الذي يؤدي إلى قتل الأسماك.
استخدم كل من Chuanmin Hu و Frank Muller-Karger ، أخصائيي علم المحيطات في كلية علوم البحار بجامعة جنوب فلوريدا ، سانت بطرسبرغ ، فلوريدا ، بيانات مضان من أجهزة مقياس الطيف التصويري المعتدل (MODIS) التابعة لناسا على متن كل من سواتل Terra و Aqua. يكتشف MODIS توهج أو توهج العوالق النباتية ، من الكلوروفيل في النبات. لا يمكن للعين البشرية الكشف عن مضان أحمر.
تساعد القدرة على اكتشاف مناطق متوهجة من الماء الباحثين في تحديد ما إذا كانت العوالق النباتية موجودة في بقع مائية داكنة كبيرة تتشكل قبالة ساحل فلوريدا. بدون هذه البيانات ، من المستحيل التمييز بين أزهار العوالق النباتية وأعمدة جريان النهر الداكن التي تحتوي على عدد قليل من خلايا العوالق النباتية الفردية.
نظرًا لأن المواد العضوية الذائبة الملونة التي تنشأ في الأنهار يمكن أن تمتص كميات مماثلة من إشارات اللون الأزرق والأخضر كما تفعل النباتات ، فإن الأقمار الصناعية التقليدية التي تقيس لون المحيط ببساطة لا يمكنها تمييز أزهار العوالق النباتية داخل هذه البقع.
على الرغم من أن الأقمار الصناعية لا يمكنها قياس المغذيات مباشرة في البحيرات والأنهار والأراضي الرطبة والمحيطات ، فإن تكنولوجيا الاستشعار عن بعد تقيس كميات العوالق. يمكن للعلماء بعد ذلك حساب كمية العناصر الغذائية التي قد تكون مطلوبة لزراعة هذه الكمية من العوالق.
استخدم هو وآخرون هذه التقنية لدراسة طبيعة وأصل حدث عمود داكن في خريف عام 2003 بالقرب من ميناء شارلوت ، قبالة ساحل جنوب فلوريدا. تم العثور على تركيزات معتدلة لأحد أنواع المد والجزر في فلوريدا من عينات المياه.
قال هو: "تتتبع دراستنا بقع المياه السوداء بالقرب من فلوريدا كيز على بعد حوالي 200 كيلومتر (124 ميل) من المنبع." "تشير هذه النتائج إلى أن النظام البيئي الدقيق لفلوريدا كيز مرتبط بما يحدث على الأرض وفي نهرين نائيين ، وهما السلام وكالوشاتشي ، أثناء تصريفهما في المحيط. وأضاف أن الظروف المناخية القاسية ، مثل هطول الأمطار بشكل غير طبيعي في فصلي الربيع والصيف 2003 ، قد تسرع من مثل هذه الاتصالات.
تستند هذه النتائج إلى تحليلات علمية لعدة أشياء. تشمل البيانات المستخدمة لون القمر الصناعي للساتل من MODIS ومستشعر مجال الرؤية الواسع (SeaWiFS) ، وبيانات الرياح من القمر الصناعي QuikSCAT التابع لناسا. قدمت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) ، معهد أبحاث الأسماك والحياة البرية في فلوريدا ، ومنظمات أخرى معلومات عن الأمطار ، وتصريف الأنهار ، ومعلومات المسح الميداني.
من خلال معرفة الطريقة التي تهب بها الرياح وتدفق التيارات ، يمكن أن يتنبأ هو وزملاؤه بالمكان الذي قد تتحرك فيه المياه السوداء.
يحدث المد الأحمر كل عام قبالة فلوريدا ويعرف عنه أنه يسبب قتل الأسماك والضغط المرجاني والوفيات ومشاكل الجلد والجهاز التنفسي لدى البشر. تشير الدراسات السابقة إلى أن بقع "الماء الأسود" لفترات طويلة تتسبب في تدهور جودة المياه وقد تتسبب في موت المرجان. يوفر استخدام سواتل الاستشعار عن بعد وسائل فعالة لرصد مثل هذه الأحداث والتنبؤ بها.
إن الصلة بين الجريان السطحي الساحلي وأحداث المياه السوداء هي مثال على كيفية ربط النظم البيئية البرية والمحيطات معًا. قال مولر كارغر ، "يحتاج مديرو المناطق الساحلية والأراضي في مناطق واسعة إلى العمل معًا ، للتخفيف من حدوث المزيد من أحداث المياه السوداء في المستقبل".
ظهرت هذه الدراسة في عدد حديث من رسائل البحوث الجيوفيزيائية التابعة للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي. من مؤلفي المقال غابرييل فارغو وميري بيت نيلي من جامعة جنوب فلوريدا وإليزابيث جونز من مختبر المحيطات الأوقيانوغرافية والأرصاد الجوية التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي.
تعمل مديرية العلوم في وكالة ناسا على تحسين حياة جميع البشر من خلال استكشاف ودراسة نظام الأرض والنظام الشمسي والكون.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
