Fyra forskare från University of Rhode Island är bland 100 forskare från 30 institutioner som skickade ut från Seattle idag för att ge sig ut på en månadslång expedition för att studera mikroskopiska organismer som lever djupt i havet och spelar en avgörande roll för att avlägsna koldioxid från jordens atmosfär.

Den storskaliga, flerårig kampanj, EXPORTERA processer i havet från fjärranalys (EXPORT), leds av NASA med finansiering från National Science Foundation. Det är det första försöket i sitt slag att studera plankton, mikroskopiska organismer, och deras inverkan på jordens kolkretslopp – viktig information för klimatmodellering. Teammedlemmar kommer också att undersöka effekten av växtplankton på de optiska egenskaperna hos havets yta – hur de absorberar och sprider solljus – vilket är grundläggande för att urskilja de signaler som satelliter hämtar från rymden. EXPORT-resultaten, kombinerat med satellitdata, kommer att tillåta forskare att bättre förstå vad som händer djupt i haven och effekterna på kolets kretslopp.

URI-forskarna är:Bethany Jenkins, docent i cell- och molekylärbiologi vid College of the Environment and Life Sciences; och Susanne Menden-Deuer, Melissa Omand och Tatiana Rynearson, biträdande professorer i oceanografi vid Graduate School of Oceanography.

Forskarna kommer att segla 200 miles väster om Seattle in i norra Stilla havet på forskningsfartygen Roger Revelle och Sally Ride för att undersöka planktonets hemliga liv och djuren som äter dem. De kommer att distribuera avancerad undervattensrobotik och andra instrument på havsdjup upp till en halv mil, där lite eller inget solljus tränger in. I dessa regioner, kallas skymningszonen, kol som produceras av plankton kan hållas inne i fickor och hållas borta från jordens atmosfär i årtionden, eller till och med tusentals år.

"Den fortsatta utforskningen av havet, dess ekosystem och deras kontroller av kolets kretslopp som observerats med avancerad teknik av EXPORTS kommer att ge oöverträffade vyer av jordens osynliga värld, sa Paula Bontempi, EXPORT-programforskare vid NASA:s högkvarter i Washington, D.C. "De vetenskapsfrågor som teamet tar itu med tänjer verkligen på gränsen för vad NASA kan göra inom både avlägsna och in situ optisk havsforskning. NASA:s mål är att koppla de biologiska och biogeokemiska havsprocesserna till information från planerade havsobservationssatellituppdrag, på så sätt extrapolerar resultaten från detta uppdrag till globala skalor."

Växtplankton, drivande, encelliga växtliknande organismer, är av särskilt intresse för forskare eftersom de spelar en nyckelroll i jordens klimat genom att ta bort värmefångande koldioxid från atmosfären genom fotosyntes. Deras överflöd och höga produktivitet gör växtplankton till en idealisk näringskälla för små djur som kallas djurplankton. Ändå har en detaljerad redogörelse för vad som blir av det kolet – hur mycket av det går vart i jorden och hur länge – plågat forskare i årtionden.

"Om du har en miljon växtplankton och djurplankton äter 500, 000 av dem, växtplankton kan snabbt studsa tillbaka till en miljon inom en dag, " sade Rynearson. "Växtplankton ger energi till hela ekosystemet eftersom de kan fylla på sina populationer snabbt."

Ett syfte med forskningen är att förbättra förståelsen av plankton genom genetik. Rynearson och andra kommer att vara involverade i att identifiera olika växtplankton- och djurplanktonarter genom deras DNA och bestämma vilka arter som finns på ytan, som sjunker, och som lever i det djupa havet.

"Väsentligen, vi försöker plocka isär vem som är där och vad de gör och hur mycket kol som cirkulerar genom dessa olika arter, " sa Rynearson. De genetiska data kommer att kopplas till optiska mätningar, utförs som en del av arbetet på plats, att hjälpa till att bygga optiska proxyservrar av kritiska oceanekosystem och biogeokemiska egenskaper. Forskare kommer sedan att ytterligare definiera och förfina metoder för att mäta havsekosystemvariabler på distans, i slutändan kopplar kolexportprocesser till satellitmätningar.