Dank des im Orbit operierenden Satelliten war es möglich, die "Gesundheit" und Produktivität der Meeresfauna zu überprüfen.
Phytoplankton - wie diese Kolonie von Chaetoceros socialis - kann unter natürlichen Bedingungen fluoreszieren: Auf diese Weise wird ein Teil der Sonnenenergie, die nicht durch Photosynthese gespeichert werden kann, vernichtet
Phytoplankton, das in den Gewässern der Ozeane lebt, ist eine Ansammlung unzähliger mikroskopisch kleiner Algen und Cyanobakterien, die als erstes Glied in der kolossalen Nahrungskette der Meere und Ozeane dienen und eine wichtige Rolle im Leben auf unserem gesamten Planeten spielen. Es wird geschätzt, dass etwa die Hälfte der Biomasse der Erde ursprünglich von diesen Krümeln produziert wird.
Diese Kreaturen führen Photosynthese durch, indem sie Sonnenlicht einfangen und organische Stoffe aus Kohlendioxid und Wasser produzieren (und riesige Mengen an Sauerstoff als Nebenprodukt freisetzen). Gleichzeitig fluoreszieren viele Arten des Phytoplanktons schwach, und diese Eigenschaft ermöglichte es dem Aqua-Satelliten, zu beurteilen, wie gut ihre Photosynthese abläuft.
„Dies ist die erste direkte Studie über die Gesundheit des Ozean-Phytoplanktons“, sagt der Biologe Michael Behrenfeld, „und jetzt haben wir ein großartiges neues Instrument, um Veränderungen des Phytoplanktons in den Weltmeeren zu überwachen.“Und viele Wissenschaftler h alten diese Veränderungen für unvermeidlich aufgrund von Änderungen im Säuregeh alt des Wassers, das immer größere Mengen an Kohlendioxid ansammelt, und der Erwärmung.
Während der letzten Jahrzehnte haben Wissenschaftler wiederholt Satelliten eingesetzt, um die Mengen des grünen Farbstoffs in photosynthetischen Pflanzen – Chlorophyll – und seine Verteilung über die Oberfläche des Planeten zu untersuchen. Es diente als guter Indikator für die Intensität des "Pflanzenlebens" in den Weltmeeren. Das an Bord des Aqua-Satelliten installierte MODIS-Spektroradiometer ermöglichte es jedoch, eine andere Eigenschaft zu berücksichtigen - rote Fluoreszenz.
Tatsache ist, dass das Chlorophyll selbst nur ein Bild davon gibt, wie viel Phytoplankton sich in dem einen oder anderen Teil des Ozeans angesammelt hat. Die Fluoreszenz ermöglicht uns auch, ihre Hauptfunktion, die Photosynthese, zu bewerten. Wie Landpflanzen fangen diese mikroskopisch kleinen Algen und Cyanobakterien Sonnenlicht ein und wandeln durch den komplexen biochemischen Prozess der Photosynthese einen Teil seiner Energie in chemische Bindungen organischer Verbindungen um. Die überschüssige Energie wird hauptsächlich als Wärme, aber auch als schwache Fluoreszenz im roten Bereich abgeführt. Diese Streuung ermöglicht es Ihnen, den Aqua-Satelliten zu sehen.
Wenn zum Beispiel Phytoplankton durch Nährstoffmangel (hier ist Eisen entscheidend, das eine wichtige Rolle bei der Photosynthese spielt) gestresst wird, sinkt die Effizienz der Photosynthese, die Menge an dissipierter Energie steigt – und die Fluoreszenz nimmt zu
Eisen kann auf vielerlei Weise in die Gewässer des Ozeans gelangen – mit dem Wind, der unzählige kleine Partikel aus Wüsten und anderen Trockengebieten trägt, mit dem Wasser von Flüssen, das Mineralien aus dem Boden wäscht. Die mit Hilfe des Aqua-Satelliten durchgeführte Studie ermöglicht es, die Dynamik dieser Prozesse zu untersuchen.
Die große Überraschung war zum Beispiel der Indische Ozean. Die darin enth altene Fluoreszenz des Phytoplanktons nimmt zu bestimmten Jahreszeiten sehr stark zu und ist offenbar mit Richtungsänderungen des Monsuns verbunden. Im Herbst, Winter und vor allem im Sommer verändern starke Südwestwinde die Meeresströmungen und heben genügend Nährstoffe vom Boden. Aber die Menge an eisenreichen Partikeln, die von denselben Winden mitgebracht werden, ist deutlich reduziert.
„Jetzt“, sagt Scott Doney, „können wir verfolgen, wie Phytoplankton über Wochen bis Monate auf Änderungen des Eisengeh alts reagiert. Wir können auch längerfristige Trends erkennen, über Jahre und Jahrzehnte, Trends, die durch den globalen Klimawandel und menschliche Einflüsse entstehen.“
Und diese Trends sehen bisher einfach nur beängstigend aus. Ein anschauliches Beispiel dafür ist der Vorfall auf der kanadischen Polarinsel Melville, über den wir im Artikel „Algen werden die Welt retten“gesprochen haben.
