Por primera vez, los científicos ahora pueden detectar una floración de fitoplancton en sus primeras etapas al observar su "brillo" rojo bajo la luz solar, debido a los datos únicos de dos satélites de la NASA. Según un estudio realizado en el Golfo de México, este fenómeno puede advertir a los pescadores y nadadores sobre el desarrollo de casos de mareas rojas que ocurren dentro de columnas de escorrentía de color oscuro de ríos y humedales, que a veces causan eventos de "aguas negras".
La escorrentía de los ríos de color oscuro incluye nitrógeno y fósforo, que se utilizan como fertilizantes en la agricultura. Estos nutrientes causan floraciones de algas marinas llamadas fitoplancton. Durante las floraciones de fitoplancton extremadamente grandes, donde las algas están tan concentradas, el agua puede aparecer negra, algunos fitoplancton mueren, se hunden en el fondo del océano y son comidos por bacterias. Las bacterias consumen las algas y agotan el oxígeno del agua que conduce a la muerte de los peces.
Chuanmin Hu y Frank Muller-Karger, oceanógrafos de la Facultad de Ciencias Marinas de la Universidad del Sur de Florida, San Petersburgo, Florida, utilizaron datos de fluorescencia de los instrumentos del Espectrorradiómetro de Imágenes de Resolución Moderada (MODIS) de la NASA a bordo de los satélites Terra y Aqua de la NASA. MODIS detecta el brillo o la fluorescencia del fitoplancton, de la clorofila de la planta. El ojo humano no puede detectar la fluorescencia roja.
La capacidad de detectar áreas brillantes de agua ayuda a los investigadores a identificar si el fitoplancton está presente en grandes parches de agua oscura que se forman en la costa de Florida. Sin estos datos, es imposible diferenciar las floraciones de fitoplancton de las columnas de escorrentía de río oscuro que contienen pocas células individuales de fitoplancton.
Debido a que la materia orgánica disuelta de color que se origina en los ríos puede absorber cantidades similares de señales de color azul y verde que las plantas, los satélites tradicionales que simplemente miden el color del océano no pueden distinguir las floraciones de fitoplancton dentro de tales parches.
Aunque los satélites no pueden medir directamente los nutrientes en lagos, ríos, humedales y océanos, la tecnología de detección remota mide las cantidades de plancton. Luego, los científicos pueden calcular cuánto nutriente podría necesitarse para cultivar esas cantidades de plancton.
Hu y otros utilizaron esta técnica para estudiar la naturaleza y el origen de un evento de penacho oscuro en el otoño de 2003 cerca de Charlotte Harbor, en la costa sur de Florida. Se encontraron concentraciones moderadas de una de las especies de marea roja de Florida a partir de muestras de agua.
"Nuestro estudio traza las zonas de aguas negras cerca de los Cayos de Florida a unos 200 kilómetros (124 millas) de distancia río arriba", dijo Hu. “Estos resultados sugieren que el delicado ecosistema de los Cayos de Florida está conectado con lo que sucede en tierra y en dos ríos remotos, el Peace y Caloosahatchee, a medida que desembocan en el océano. Las condiciones climáticas extremas, como precipitaciones anormalmente altas en primavera y verano de 2003, pueden acelerar tales conexiones ”, agregó.
Estos hallazgos se basan en análisis científicos de varias cosas. Los datos utilizados incluyen el color del océano satelital de MODIS y el sensor de campo amplio de visión de mar (SeaWiFS), y los datos del viento del satélite QuikSCAT de la NASA. El Servicio Geológico de EE. UU., La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), el Instituto de Investigación de Pesca y Vida Silvestre de Florida y otras organizaciones proporcionaron información sobre la lluvia, la descarga de ríos y el estudio de campo.
Al saber en qué dirección soplan los vientos y las corrientes, Hu y sus colegas pueden predecir hacia dónde se moverán las aguas negras.
Las mareas rojas ocurren cada año en Florida y se sabe que causan muertes de peces, estrés y mortalidad de los corales, y problemas respiratorios y de la piel en humanos. Estudios previos muestran que los parches prolongados de "agua negra" causan degradación de la calidad del agua y pueden causar la muerte del coral. El uso de satélites de teledetección proporciona medios efectivos para monitorear y predecir tales eventos.
El vínculo entre la escorrentía costera y los eventos de aguas negras es un ejemplo de cómo los ecosistemas terrestres y oceánicos están unidos entre sí. "Los administradores costeros y de tierras en grandes áreas deben trabajar juntos para evitar que se produzcan más eventos de aguas negras en el futuro", dijo Muller-Karger.
Este estudio apareció en una edición reciente de las Cartas de Investigación Geofísica de la Unión Geofísica Americana. Los coautores del artículo incluyen a Gabriel Vargo y Merrie Beth Neely de la Universidad del Sur de Florida y Elizabeth Johns del Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico Atlántico de NOAA.
La Dirección de Ciencias de la NASA trabaja para mejorar la vida de todos los humanos a través de la exploración y el estudio del sistema de la Tierra, el sistema solar y el Universo.
Fuente original: Comunicado de prensa de la NASA
