Bigelow Laboratory for Ocean Sciences-onderzoekers hebben een statistische methode ontwikkeld om belangrijke oceaanmetingen te kwantificeren op basis van satellietgegevens, hun bevindingen publiceren in het tijdschrift Wereldwijde biogeochemische cycli . Het onderzoek is in december 2017 online beschikbaar gesteld, voor publicatie in januari 2018.

Hun onderzoek lost een probleem op dat wetenschappers al tientallen jaren plaagt:satellieten voor het observeren van de oceaan zijn ongelooflijk krachtige hulpmiddelen, maar ze kunnen alleen de oppervlaktelaag van de oceaan "zien", waardoor de meeste diepten buiten bereik blijven.

De nieuwe methode maakt het mogelijk om zes soorten deeltjes te kwantificeren die essentieel zijn voor het begrijpen van oceaandynamiek en oceaan-atmosfeer-interacties. Wetenschappers gebruiken al lang remote sensing van de oceaankleur om deze deeltjes in oppervlaktewateren te meten, en nu, ze zullen in staat zijn om op betrouwbare wijze de concentraties van deze deeltjes door de waterkolom te berekenen. Deze berekeningen zullen gegevens opleveren over de eerste 100 meter oceaanwater, of tot de diepte waar de lichtniveaus dimmen tot ongeveer 1 procent van de helderheid aan het oppervlak.

Een belangrijke algen die door deze nieuwe techniek wordt gekwantificeerd, zijn de coccolithoforen, oceaanplanten die zich omringen met reflecterende krijtplaten die, massaal, kan ervoor zorgen dat hele oceaanbekkens meer licht weerkaatsen wanneer ze "bloeien". De effecten van deze microscopisch kleine coccolithoforen zijn verstrekkend:ze beïnvloeden de biogeochemie, wereldwijde koolstofcyclus, en wereldwijde microbiële ecologie. De koolstof die ze produceren bij het bouwen van hun krijtplaten helpt zelfs de toenemende zuurgraad in de oceaan te bufferen, veroorzaakt door overtollig koolstofdioxide in de atmosfeer.

"Het viel me op dat we al meer dan dertig jaar chlorofylprofielen berekenen uit oppervlaktemetingen, maar we weten niet hoe de diepteprofielen van andere biogeochemisch belangrijke materialen eruit zien, " zei Barney Balch, een senior onderzoeker bij Bigelow Laboratory en hoofdauteur van het papier.

De onderzoekers bestudeerden ook variabelen die verband houden met andere oceaanplantengroepen, zoals diatomeeën, die glazen schelpen bouwen die koolstof naar de diepzee dragen, het van de atmosfeer af te scheiden. Het begrijpen van koolstofcycli is essentieel om de huidige en toekomstige veranderingen in het wereldwijde klimaat te begrijpen.

De inspanning om zulke grote vragen te beantwoorden was even groot. Balch en zijn co-auteurs gebruikten gegevens van 19 cruises, verzameld uit meer dan 1 300 locaties in alle oceanen van de wereld. Uit deze uitgebreide dataset ze berekenden de concentraties van zes biogeochemisch relevante deeltjes in het zonovergoten deel van de oceaan.

"Het is maar een simpele vraag, maar het vereiste een grote wereldwijde dataset om te beantwoorden, Balch zei. "De resultaten bieden nieuwe oceanografische inzichten in de ecologie en biogeochemie van deze belangrijke algen en deeltjes, en ze maken satellieten tot een nog krachtiger hulpmiddel om de hele verlichte diepten van de oceaan te beschrijven."