A kanadai kutatók által irányított autonóm robotflottának sikerült feltérképeznie az óceánok láthatatlan munkásait: a fitoplanktonokat. Az új becslés szerint a globális biomassza megközelíti a 314 teragrammot, nagyjából 346 millió tonnát. Ez körülbelül 250 millió elefánt súlyának felel meg, rejtve a tenger felszíne alatt.
Csendes népszámlálás a hullámok alatt
A Biogeochemical-Argo, röviden BGC-Argo, szabadon sodródó robotokból álló hálózat, amelyek a felszíntől a mélytengerig profilozzák a vízoszlopot. Minden lebegő optikai és biogeokémiai jeleket mér, így feltárva, hol és mennyi fitoplankton létezik. Az évek során több mint 100 ezer vertikális profilt gyűjtöttek, háromdimenziós képet adva az élő szénről.
Ezek az autonóm platformok ott dolgoznak, ahol a műholdak kudarcot vallanak: felhők, jég és viharok alatt, illetve a fényben szegény rétegekben. A teljes vízoszlopon át mintázva megragadják a “hiányzó” fitoplankton tömeget, amelyet az űrből nézve gyakran kihagynak.
A rejtett óriás nagysága
A fitoplankton mikroszkopikus növény, de együtt egy bolygószintű motor, amely szén-dioxidot köt meg és táplálja a tengeri táplálékhálózatokat. A mintegy 314 teragrammnyi biomassza hozzávetőleg 346 millió tonnának felel meg. Ez az arány érzékelteti, mennyi élet és szén bújik meg a csillogó felszín alatt.
E szervezetek állítják elő a belélegzett oxigén felét, és mérséklik a klímát az atmoszférikus CO2 elnyelésével. Eloszlásuk befolyásolja a halászati hozamokat, a part menti ökoszisztémákat és az óceánkémia hosszú távú egyensúlyát.
Miért maradnak le a műholdak?
A műholdas szenzorok az óceán színéből következtetnek a felszínközeli klorofillra, ám sok virágzás mélyebben, a “deep chlorophyll maximum” zónában zajlik. Az űreszközök gyakran hibáznak tartós felhőzet alatt, jégmezőkön, illetve optikailag komplex part menti vizekben.
A BGC-Argo ezeket a réseket tölti ki, nappal és éjjel, tiszta és zavaros vizekben egyaránt mintázva a teljes mélységprofilt. Így pontosabb, mélység szerint tagolt képet ad a tengeri biomasszáról, kiegészítve a műholdas megfigyeléseket.
Kulcsszámok röviden
- Körülbelül 314 teragramm globális fitoplankton-biomassza, mintegy 346 millió tonna.
- Nagyjából 250 millió elefánt összsúlyának felel meg a világ óceánjaiban.
- Több mint 100 000 vertikális profil a BGC-Argo flottától.
- Jelentős biomassza a műholdak látókörén túl, mélyben és jég alatt.
Új alap a klímatudománynak
A pontosabb biomassza-értékek javítják a szénfelvételi modelleket és az éghajlati visszacsatolások becslését. Így a felmelegedés, az oxigénvesztés és a termelékenység átrendeződésének előrejelzése megbízhatóbb lesz. Ennek súlya van a politikában, a halászat, a szénszámlálás és az ökorendszerek védelme terén.
A mélységérzékeny kép új megvilágításba helyezi az óceáni geoengineering ötleteit is, például a vastrágyázás kísérleteit. Pontos alapvonalak és regionális változékonyság nélkül a beavatkozások nem várt következményekkel járhatnak az élelmiszerhálókra és a körforgalmakra.
„Ahogy finomítjuk a felszín alatti képet, kiderül, hogy a tengeri élő szén készlete nagyobb és változékonyabb, mint azt a műholdak sejtették. Minden jövőbeli beavatkozást ehhez a mélységben is tagolt valósághoz kell mérni.”
Hogyan változtatnak a robotok a játékon?
Minden BGC-Argo lebegő periodikusan lemerül és felszáll, miközben hőmérséklet-, sótartalom-, klorofill-fluoreszcencia- és visszaszórás méréseket végez. Ezek a jelek szorosan korrelálnak a fitoplankton szénnel, lehetővé téve a szezonális dinamika nyomon követését. Így látszik, mikor indulnak a virágzások, mikor tetőznek és miként enyésznek.
A hálózat legnagyobb ereje a folytonosság: standardizált, hosszú távú mérések sorozata, amelyek trendeket tárnak fel a természetes ingadozás zajában. Ez kulcs a finom klíma-jelek azonosításához és a rendszerszintű változások megértéséhez.
Mi következik?
A következő lépés a flotta bővítése, az érzékelők kalibrációjának finomítása és a bójás, műholdas és hajós adatok összeolvasztása. Gépi tanulás fűzi egybe a különböző folyamokat, közel valós idejű globális biomassza-térképeket hozva. Ez korábbi riasztásokat tesz lehetővé káros algavirágzások és stressz jeleinél.
Ahogy több lebegő jut el a sarkvidéki és távoli vizekbe, a globális kép élesebbé és cselekvésorientáltabbá válik. A cél egy tartós, bolygószintű óceánegészség-megfigyelő, amely lépést tart a gyorsuló klímaváltozással, és megőrzi a Föld bioszférájának kék alapját.
A kanadai vezénylésű lebegő hálózat megmutatta, hogy a legkisebb sodródók súlya felér egy kontinensnyi óriáséval. A hullámok alá pillantva közelebb kerülünk a bolygó kék szénkönyvelésének kiegyensúlyozásához, profilonként egy lépéssel.
