Voor het eerst hebben wetenschappers satellieten gebruikt om in kaart te brengen waar microscopische oceaanplantjes honger lijden. NASA-onderzoekers creëerden een wereldwijd beeld van voedingsstress bij fytoplankton, de kleine mariene organismen die de helft van de zuurstof op aarde produceren.
De kaarten laten grote delen van de oceaan zien waar plankton niet genoeg stikstof en fosfor heeft om te groeien. De bevindingen komen uit een onderzoek geleid door wetenschappers van NASA's Jet Propulsion Laboratory in de Verenigde Staten.
Waar de oceaan weinig voedsel heeft
De nieuwe gegevens laten zien dat voedingsstress niet gelijkmatig over de wereldzeeën is verdeeld. Sommige regio's vertonen chronische tekorten. De Noordelijke Stille Oceaan, delen van de Zuidelijke Stille Oceaan en grote gebieden van de Zuidelijke Oceaan rond Antarctica lijken bijzonder gestrest.
In deze zones hebben fytoplankton moeite om de voedingsstoffen te krijgen die ze nodig hebben voor fotosynthese en vermenigvuldiging. De kaarten gebruiken kleurcodering, waarbij rood de hoogste stressniveaus aangeeft. Het onderzoek maakt gebruik van metingen van NASA's PACE-satelliet en andere ruimte-instrumenten die de oceaan kleur detecteren.
Waarom lokale gemeenschappen moeten opletten
Fytoplankton staat aan de basis van het mariene voedselweb. Als ze worstelen, hebben de effecten een doorwerking naar boven. Vispopulaties die afhankelijk zijn van plankton voor voedsel kunnen afnemen. Dat is belangrijk voor mensen die afhankelijk zijn van visserij voor hun levensonderhoud en voedselzekerheid.
De studie heeft ook betrekking op het mondiale klimaatsysteem. Fytoplankton neemt koolstofdioxide uit de atmosfeer op. Als voedingsstress hun groei beperkt, kan de oceaan minder koolstof opnemen, wat de klimaatverandering mogelijk versnelt.
Wat de satellieten daadwerkelijk zien
NASA's aanpak maakt gebruik van een techniek genaamd fluorescentie. Wanneer fytoplankton gezond en goed gevoed is, zendt het een bepaalde hoeveelheid fluorescerend licht uit. Wanneer het gestrest is door een gebrek aan voedingsstoffen, verandert die fluorescentie. Satellieten kunnen deze verschuiving vanuit de ruimte detecteren.
Hierdoor kunnen wetenschappers enorme oceaangebieden monitoren die onmogelijk alleen met schepen te bemonsteren zijn. De satellietgegevens bestrijken elke één tot twee dagen de hele wereld.
Het onderzoeksteam vergeleek de satellietmetingen met veldmonsters die tijdens oceaanexpedities waren verzameld. De overeenkomst was sterk, wat bevestigt dat de op de ruimte gebaseerde methode werkt.
Een nieuw hulpmiddel om de zee te begrijpen
Het vermogen om voedingsstress vanuit een baan om de aarde in kaart te brengen, geeft wetenschappers een nieuwe manier om de gezondheid van de basis van de oceaan te volgen. Het biedt een basislijn waartegen toekomstige veranderingen kunnen worden gemeten. Naarmate de oceaantemperaturen stijgen en stromingen verschuiven door klimaatverandering, kan de beschikbaarheid van voedingsstoffen ook veranderen. Deze kaarten helpen onderzoekers om die verschuivingen te zien terwijl ze plaatsvinden.
