Źródło zdjęcia: NASA
Dane satelitarne NASA zostały wykorzystane do analizy biologii „hotspotów” otwartego obszaru wokół wybrzeży Antarktydy. Plankton karmi kryla przypominającego krewetki, który wspiera wiele innych zwierząt morskich, w tym pingwiny. Dane zostały zebrane przez NASA z szerokim polem widzenia NASA (SeaWiFS) i zaawansowany radiometr NOAA o bardzo wysokiej rozdzielczości (AVHRR), który przechowywał cotygodniowe zapisy temperatury oceanu i poziomów planktonu.
Dane satelitarne NASA zostały po raz pierwszy wykorzystane do analizy biologii gorących punktów wzdłuż wybrzeża Antarktydy. Oazy biologiczne to wody otwarte, zwane polianami, gdzie kwitnący plankton wspierają lokalny łańcuch pokarmowy.
Badania wykazały silny związek między dobrostanem populacji pingwinów Adelie na Antarktydzie a produktywnością planktonu w polianach. Polynyas to obszary otwartej wody lub zmniejszonej pokrywy lodowej, w których można oczekiwać lodu morskiego. Są one zwykle tworzone przez silne wiatry, które wieją lód z wybrzeża, pozostawiając otwarte obszary, lub przez szczeliny pojawiające się na powierzchni oceanu, gdy przepływający lód jest blokowany przez przeszkodę, taką jak szelf lodowy.
Wody Antarktydy są bogate w składniki odżywcze. Brak lodu w połączeniu z płytkimi wodami przybrzeżnymi zapewnia górnym warstwom oceanu dodatkowe światło słoneczne, dlatego też polieny oferują idealne warunki do kwitnienia fitoplanktonu. Ponieważ lód wokół polynyas jest cienki wczesną wiosną, kiedy zaczyna się długi dzień Australii, są to pierwsze obszary, w których występuje silne światło słoneczne. Wody otwarte zatrzymują więcej ciepła, dalej przerzedzają pokrywę lodową i prowadzą do wczesnych, intensywnych i krótkotrwałych kwitnienia planktonu. Te kwiaty karmią kryla, maleńkie, podobne do krewetek zwierzę, które z kolei zjadają pingwiny Adelie, ptaki morskie, foki, wieloryby i inne zwierzęta.
Mimo że stosunkowo niewielki obszar, przybrzeżne polieny odgrywają nieproporcjonalnie ważną rolę w wielu procesach fizycznych i biologicznych w regionach polarnych. Na wschodniej Antarktydzie ponad 90 procent wszystkich kolonii pingwinów Adelie żyje obok przybrzeżnych polian. Wydajność Polynya w dużym stopniu tłumaczy wzrost i spadek populacji pingwinów.
„To pierwszy raz, kiedy ktokolwiek spojrzał kompleksowo na biologię polynyas”, powiedział Kevin Arrigo, profesor geofizyki na Uniwersytecie Stanforda w Stanford w Kalifornii. „Nikt nie miał pojęcia, jak ściśle powiązana byłaby populacja pingwinów z wydajność tych polian. Wszelkie zmiany produkcji w tych polianach prawdopodobnie doprowadzą do dramatycznych zmian w populacji pingwinów i innych dużych organizmów - powiedział Arrigo.
W badaniu, które ukazało się w ostatnim wydaniu Journal of Geophysical Research, wykorzystano szacunki satelitarne, aby przyjrzeć się zmianom między lokalizacjami i rozmiarami wielonianów; obfitość mikroskopijnych swobodnie pływających roślin morskich zwanych fitoplanktonem, które stanowią podstawę łańcucha pokarmowego oceanu polarnego; oraz tempo, w jakim populacje fitoplanktonu kwitną. Obejmując pięć rocznych cykli od 1997 do 2002 r., Zbadano 37 przybrzeżnych systemów polinyi.
Największa badana poliana znajdowała się na Morzu Rossa (396,500 kilometrów kwadratowych lub 153 100 mil kwadratowych; prawie wielkości Kalifornii). Najmniejsza znajdowała się na Morzu Zachodnim Lazarev (1040 kilometrów kwadratowych lub 401,5 mil kwadratowych). Większość polian na maksymalnej powierzchni w lutym miała mniej niż 20 000 kilometrów kwadratowych (7722 mil kwadratowych).
Dane z szerokopasmowego czujnika NASA (SeaWiFS) i zaawansowanego radiometru NOAA (AVHRR) zapewniły cotygodniowe pomiary chlorofilu i temperatury, które zastosowano w modelu komputerowym do oszacowania produktywności fitoplanktonu. Naukowcy odkryli łącznie, że polinezja Morza Rossa, Szelfu Ronne, Zatoki Prydzkiej i Morza Amundsena odpowiadają za ponad 75 procent całkowitej produkcji planktonu.
Naukowcy byli zaskoczeni, gdy dowiedzieli się, jak blisko Pingwiny Adelie są powiązane z produktywnością ich lokalnych polian. Bardziej produktywne poliny wspierały większe populacje pingwinów. Bardziej obfity kryl karmił więcej pingwinów, a ptaki miały mniejsze odległości, aby pójść na paszę, co zmniejszyło narażenie na drapieżniki i inne niebezpieczeństwa.
NASA Oceanography Program, National Science Foundation i US Energy Department finansowały te badania. Earth Science Enterprise NASA jest zaangażowana w zrozumienie Ziemi jako zintegrowanego systemu i stosowanie nauki o Ziemi, aby poprawić prognozowanie klimatu, pogody i zagrożeń naturalnych, wykorzystując unikalny punkt obserwacyjny przestrzeni kosmicznej.
Oryginalne źródło: NASA News Release
