Från stora, virvlande blommor till små populationer, fotosyntetisk växtplankton som driver nära havets yta fångas ofta i ögonblicksbilder från klorofylldetekterande satelliter. Dock, växtplankton på större djup undkommer upptäckt, så forskare måste lita på andra metoder för att studera dem.

Nu har Cornec et al. presentera den första globala skalan, direktdetekteringsanalys av en viktig oceanisk signatur av växtplanktonpopulationer under ytan:det djupa klorofyllmaximum, vilket är det underjordiska skiktet med högst koncentration av klorofyll. Ett djupt klorofyllmaximum kan representera antingen en motsvarande maximal koncentration av fytoplanktonbiomassa (maximum för djup biomassa) eller en ökning av mängden klorofyll som finns i varje växtplanktoncell (maximum för djup fotoacklimatisering).

Tidigare forskning om djupa klorofyllmaxima har fokuserat på olika havsregioner och årstider, med olika studier med olika metoder. Således, mycket återstår att lära om de allmänna processerna som formar djupa klorofyllmaxima, samt deras globala roll i kolkretsloppet.

Den nya studien bygger på data från ett globalt nätverk av mer än 500 Biogeochemical-Argo-floats för att analysera platserna, typer, och drivkrafter för djupa klorofyllmaxima runt om i världen. De fritt drivande flottörerna innehåller en mängd olika sensorer, inklusive klorofyllsensorer, och de returnerar data från olika havsdjup över hela världen.

Analys av flytdata visar att dynamiken hos djupa klorofyllmaxima är beroende av plats och årstid. Till exempel, djup klorofyll maxima ses permanent eller ofta i tropiska och subtropiska regioner. Under tiden, på höga breddgrader, de är mindre frekventa och förekommer mestadels på sommaren i form av djup biomassa maxima.

I havsområden med låga näringsämnen (oligotrofa) analysen upptäckte djupa fotoacklimatiseringsmaxima som är permanenta egenskaper men som ibland ersätts av djupa biomassamaxima på sommaren. Vattnen strax norr eller söder om ekvatorialområden verkar vara värda permanenta djupa biomassamaxima, tack vare mycket ljus och näringsämnen.

Analysen tyder också på att tillgängligheten av ljus i det övre lagret av havet är den primära faktorn som driver utvecklingen och djupet av djupa klorofyllmaxima runt om i världen.

Denna studie lägger en ny grund för en bättre förståelse av djuphavsmaxima fytoplankton och deras roll i den globala kolcykeln.

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Eos, värd av American Geophysical Union. Läs den ursprungliga historien här.