Bigelow Laboratory for Ocean Sciences forskare har utvecklat en statistisk metod för att kvantifiera viktiga havsmätningar från satellitdata, publicerar sina resultat i tidskriften Globala biogeokemiska cykler . Studien gjordes tillgänglig online i december 2017, före publicering i januari 2018.

Deras forskning åtgärdar ett problem som har plågat forskare i årtionden:havsobservativa satelliter är otroligt kraftfulla verktyg, men de kan bara "se" havets ytskikt, lämnar de flesta av dess djup utom räckhåll.

Den nya metoden gör det möjligt att kvantifiera sex typer av partiklar som är nyckeln till att förstå havets dynamik och interaktioner mellan havet och atmosfären. Forskare har länge använt fjärranalys av havsfärger för att mäta dessa partiklar i ytvatten, och nu, de kommer att på ett tillförlitligt sätt kunna beräkna koncentrationer av dessa partiklar genom vattenpelaren. Dessa beräkningar kommer att ge data om de första 100 metrarna havsvatten, eller till det djup där ljusnivåerna dämpas till cirka 1 procent av ljusstyrkan på ytan.

En viktig alger som kvantifierats med denna nya teknik är coccolithophores, havsväxter som omger sig med reflekterande kritplattor som, en masse, kan få hela havsbassänger att reflektera mer ljus när de "blommar". Effekterna av dessa mikroskopiska kokolitoforer är långtgående:de påverkar biogeokemin, globala kolkretslopp, och global mikrobiell ekologi. Kolet de producerar när de bygger sina kritplattor hjälper till och med att buffra den ökande surheten i havet som orsakas av överskott av koldioxid i atmosfären.

"Det slog mig att vi har beräknat klorofyllprofiler från ytmätningar i mer än trettio år, men vi vet inte hur djupprofilerna för andra biogeokemiskt viktiga material ser ut, sa Barney Balch, en senior forskare vid Bigelow Laboratory och huvudförfattare på tidningen.

Forskarna studerade också variabler relaterade till andra havväxtgrupper, som kiselalger, som bygger glasskal som transporterar kol till djuphavet, avskiljer det från atmosfären. Att förstå koldioxidcykling är viktigt för att förstå nuvarande och framtida förändringar av det globala klimatet.

Ansträngningen att svara på sådana enorma frågor var lika stor. Balch och hans medförfattare använde data från 19 kryssningar, samlat från mer än 1, 300 platser i alla världens hav. Från denna stora datamängd, de beräknade koncentrationerna av sex biogeokemiskt relevanta partiklar i den solbelysta delen av havet.

"Det är bara en enkel fråga, men det krävdes en stor global datauppsättning för att svara, ", sa Balch. "Resultaten ger nya oceanografiska insikter i ekologin och biogeokemin hos dessa viktiga alger och partiklar, och de gör satelliter till ett ännu kraftfullare verktyg för att beskriva hela havets upplysta djup."