Växtplanktonblomningar är en av de viktigaste faktorerna som bidrar till effektiviteten hos kolpumpen i Nordatlanten. För att bättre förstå detta fenomen, ERC remOcean-projektet, leds av forskare vid Laboratoire d"Océanographie de Villefranche (CNRS/UPMC), har utvecklat en ny klass av robotar:biogeokemiska profileringsflottor, de första robotarna som kan samla in data i havet under hela året. Med hjälp av dessa oöverträffade data, forskarna har identifierat startpunkten för vårens explosiva växtplanktonblomning. Deras resultat är föremål för två artiklar publicerade i Naturgeovetenskap och Naturkommunikation .

Nordatlanten som ligger ovanför den 50:e breddgraden norr är en av de mest effektiva kolsänkorna i världen. Även om det står för mindre än 1,5 procent av den totala ytan på världshaven, den fångar upp cirka 20 procent av den CO2 som binds av haven. Dess mycket kalla ytvatten och relativt extrema väderförhållanden på vintern möjliggör effektiv avskiljning av CO2 från atmosfären. På samma gång, blomningar av växtplankton – en växtmikroorganism som omvandlar det oorganiska kolet som finns i havet till organiskt kol via fotosyntes – bidrar också till att fånga upp CO2 och dess potentiella export till djuphavet.

Traditionellt, växtplanktonblomningar observeras via satelliter som avslöjar närvaron av klorofyll genom att identifiera havets färg, även om de visar sig vara ineffektiva i händelse av molntäcke; och även genom oceanografiska uppdrag, som är dyrare i drift och tidsbegränsade.

För att bättre förstå villkoren för växtplanktonblomning, forskare vid Laboratoire d"Océanographie de Villefranche (CNRS/UPMC) har installerat robotar som kallas biogeokemiska profileringsflottor sedan 2012-2013. Dessa robotar - som arbetar mellan ytan och ett djup av 2, 000 meter – har gjort det möjligt att registrera data som aldrig tidigare samlats in över en hel årscykel, inklusive inte bara djupet, vattnets temperatur och salthalt, men också ljusintensiteten, densiteten av suspenderade partiklar, och koncentrationen av både klorofyll (en indikator på närvaron av växtplankton) och syre.

Med hjälp av de insamlade uppgifterna, forskarna kunde avgöra exakt när och hur växtplanktonblomningen i Nordatlanten utlöses. Deras studie, att publiceras i Naturkommunikation , bekräftar hypotesen att en explosiv ökning av växtplanktonbiomassan inträffar på våren efter en "vinterkokning, "en fas av minskad aktivitet under vintern.

Dessutom, forskarna fokuserade på januarimånaderna, Februari och mars för att studera detta dåligt förstådda "vinterkok"-fenomen. I en annan studie publicerad i Naturgeovetenskap , de visar att (minskad) växtplanktonblomning kan förekomma på vintern under vissa förhållanden. Växtplankton kan inte växa i mycket grova och turbulenta vatten eftersom det är brist på ljus vid den här tiden på året. Dock, denna studie visar att under perioder av relativt lugn, den minskade blandningen av vatten gör att växtplankton får mer ljus, vilket främjar blomning av en typ av växtplankton som kallas kiselalger. Dessa lokala blomningar som varar några dagar kan vara utgångspunkten för de explosiva vårblomningarna några månader senare. Dessa observationer har replikerats av numeriska modeller och kommer säkerligen att matas in i framtida prognosmodeller av tillståndet för oceaniska ekosystem.

Utöver dessa resultat, ERC remOcean-projektet visade vikten av robotar för att förbättra vår förståelse av havet. Det hjälpte också till att lansera ett internationellt biogeokemi-övervakningsprogram för robotar, Biogeokemisk-Argo, som började 2016. Dess mål på medellång sikt är att driva 1, 000 profilerande flottörer för att kontinuerligt övervaka det marina livet i haven och dess känslighet för klimatstörningar.