เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์อาจตรวจพบแพลงก์ตอนพืชในระยะแรก ๆ โดยดูที่ "แสง" สีแดงของมันภายใต้แสงแดดเนื่องจากข้อมูลที่ไม่ซ้ำจากดาวเทียม NASA สองดวง จากการศึกษาที่ดำเนินการในอ่าวเม็กซิโกปรากฏการณ์นี้สามารถเตือนล่วงหน้าชาวประมงและนักว่ายน้ำเกี่ยวกับการพัฒนากรณีของกระแสน้ำสีแดงที่เกิดขึ้นในพวยพุ่งที่มีน้ำท่าสีเข้มจากแม่น้ำและพื้นที่ชุ่มน้ำบางครั้งทำให้เกิดเหตุการณ์ "น้ำดำ"
แม่น้ำที่ไหลผ่านสีเข้ม ได้แก่ ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสซึ่งใช้เป็นปุ๋ยในการเกษตร สารอาหารเหล่านี้ทำให้บุปผาของสาหร่ายทะเลเรียกว่าแพลงก์ตอนพืช ในช่วงบุปผาแพลงก์ตอนพืชขนาดใหญ่มากที่สาหร่ายมีความเข้มข้นมากน้ำอาจปรากฏเป็นสีดำแพลงก์ตอนพืชบางชนิดตายลงจมลงสู่ก้นมหาสมุทรและกินโดยแบคทีเรีย แบคทีเรียบริโภคสาหร่ายและทำให้หมดสิ้นลงออกซิเจนจากน้ำที่นำไปสู่การฆ่าปลา
Chuanmin Hu และ Frank Muller-Karger นักสมุทรศาสตร์ที่วิทยาลัยวิทยาศาสตร์ทางทะเลแห่งมหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดาเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กรัฐฟลอริดาได้ใช้ข้อมูลการเรืองแสงจากเครื่องมือการถ่ายภาพ Modror Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) ของนาซ่าบนทั้งดาวเทียมนาซ่าและอควา MODIS ตรวจจับแสงเรืองแสงหรือแพลงก์ตอนพืชจากคลอโรฟิลล์ของพืช ตามนุษย์ไม่สามารถตรวจจับการเรืองแสงสีแดง
ความสามารถในการตรวจจับพื้นที่ที่ส่องแสงของน้ำช่วยให้นักวิจัยระบุว่าแพลงก์ตอนพืชมีอยู่ในแผ่นน้ำสีเข้มขนาดใหญ่ที่ก่อตัวนอกชายฝั่งฟลอริดา หากไม่มีข้อมูลเหล่านี้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะแยกความแตกต่างของบุปผาแพลงก์ตอนพืชออกจากพวยของแม่น้ำที่ไหลบ่าที่มีเซลล์แพลงก์ตอนพืชไม่กี่ตัว
เนื่องจากสารอินทรีย์ที่ละลายในสีที่กำเนิดในแม่น้ำสามารถดูดซับสัญญาณสีฟ้าและสีเขียวในปริมาณที่ใกล้เคียงกับพืชได้ดาวเทียมแบบดั้งเดิมที่ใช้ตรวจวัดสีของมหาสมุทรไม่สามารถแยกความแตกต่างของแพลงก์ตอนพืชในแพทช์ดังกล่าว
แม้ว่าดาวเทียมไม่สามารถวัดสารอาหารได้โดยตรงในทะเลสาบแม่น้ำพื้นที่ชุ่มน้ำและมหาสมุทรเทคโนโลยีการสำรวจระยะไกลจะวัดปริมาณของแพลงก์ตอน นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณปริมาณสารอาหารที่อาจต้องการในการเพิ่มจำนวนแพลงก์ตอน
หูและคนอื่น ๆ ใช้เทคนิคนี้เพื่อศึกษาธรรมชาติและต้นกำเนิดของเหตุการณ์ขนนกดำในฤดูใบไม้ร่วงปี 2546 ใกล้กับอ่าวชาร์ลอตต์นอกชายฝั่งฟลอริดาตอนใต้ พบความเข้มข้นปานกลางของหนึ่งในสายน้ำสีแดงของฟลอริดาจากตัวอย่างน้ำ
“ การศึกษาของเราติดตามร่องรอยน้ำดำใกล้ Florida Keys ไปทางต้นน้ำ 200 กิโลเมตร (124 ไมล์)” Hu กล่าว “ ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าระบบฟลอริด้าคีย์ที่ละเอียดอ่อนนั้นเชื่อมโยงกับสิ่งที่เกิดขึ้นบนบกและในแม่น้ำที่ห่างไกลสองสายคือ Peace and Caloosahatchee ขณะที่มันไหลลงสู่มหาสมุทร สภาพภูมิอากาศที่รุนแรงเช่นปริมาณน้ำฝนที่สูงผิดปกติในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนปี 2003 อาจเร่งการเชื่อมต่อเช่นนี้” เขากล่าว
การค้นพบนี้ขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ของหลายสิ่ง ข้อมูลที่ใช้รวมถึงสีของมหาสมุทรดาวเทียมจาก MODIS และเซ็นเซอร์มุมมองกว้างทะเล (SeaWiFS) และข้อมูลลมจากดาวเทียม QuikSCAT ของนาซ่า การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาการบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA) สถาบันวิจัยปลาและสัตว์ป่าของฟลอริดาและองค์กรอื่น ๆ ให้ข้อมูลฝนตกการปล่อยแม่น้ำและข้อมูลการสำรวจภาคสนาม
ด้วยการรู้ว่าลมพัดและกระแสน้ำไหลไปทางใดหูและเพื่อนร่วมงานสามารถทำนายได้ว่าน้ำดำเคลื่อนไปที่ไหน
กระแสน้ำสีแดงเกิดขึ้นทุกปีนอกรัฐฟลอริดาและเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นสาเหตุของการฆ่าปลาความเครียดของปะการังและการตายรวมถึงปัญหาผิวหนังและระบบทางเดินหายใจในมนุษย์ การศึกษาก่อนหน้าแสดงให้เห็นว่าแผ่น“ น้ำดำ” ที่ยืดเยื้อเป็นสาเหตุทำให้คุณภาพน้ำเสื่อมโทรมและอาจทำให้ปะการังตาย การใช้ดาวเทียมสำรวจระยะไกลให้วิธีที่มีประสิทธิภาพสำหรับการตรวจสอบและทำนายเหตุการณ์ดังกล่าว
การเชื่อมโยงระหว่างการไหลบ่าของชายฝั่งและเหตุการณ์น้ำดำเป็นตัวอย่างของการเชื่อมโยงระบบนิเวศทางบกและมหาสมุทรเข้าด้วยกัน Muller-Karger กล่าวว่า“ ผู้จัดการชายฝั่งและที่ดินในพื้นที่ขนาดใหญ่จำเป็นต้องทำงานร่วมกันเพื่อบรรเทาเหตุการณ์น้ำดำที่เกิดขึ้นในอนาคต” Muller-Karger กล่าว
การศึกษานี้ปรากฏในฉบับล่าสุดของจดหมายงานวิจัยทางธรณีฟิสิกส์ของสหภาพอเมริกันธรณีฟิสิกส์ ผู้เขียนบทความ ได้แก่ Gabriel Vargo และ Merrie Beth Neely จากมหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดาและ Elizabeth Johns จากห้องปฏิบัติการมหาสมุทรแอตแลนติกและอุตุนิยมวิทยาของ NOAA
คณะกรรมการวิทยาศาสตร์ของ NASA ทำงานเพื่อปรับปรุงชีวิตของมนุษย์ทุกคนผ่านการสำรวจและศึกษาระบบโลกระบบสุริยะและจักรวาล
แหล่งที่มาดั้งเดิม: NASA News Release
