Zararlı algler halk sağlığını, kıyı ekosistemlerini ve ekonomilerini tehlikeye atabilir. Uydu görüntülemedeki ilerlemeler, yaşayan okyanusumuza bakmanın yeni yollarını sağlıyor.
2020’de Florida’nın batı kıyısındaki bir dizi devasa alg çoğalması, sona erdiğinde, Tampa Körfezi çevresindeki yaklaşık 2.000 ton ölü deniz yaşamıyla bağlantılı olacak. Sarasota ve Pinellas ilçelerindeki astım vakalarındaki çift haneli artış ve turizmden balıkçılığa kadar ekonomik sektörlerde yaklaşık 1 milyar dolarlık tahmini kayıplar da dahil olmak üzere insani maliyetler de oldukça yüksekti.
Dünya yörüngesindeki uydular onlarca yıldır kullanılıyor.alg patlamalarını tespit etmek Uzaydan, doğrudan su numunesi almakla mümkün olandan daha geniş alanlarda daha sık gözlem yapılmasına olanak tanıyor. En yaygın gözlem tekniği okyanus rengini ölçmek için görünür spektruma dayanır. Ancak bu yaklaşım çoğunlukla açık gökyüzü koşullarıyla sınırlıdır.
Ason çalışmaNASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki bilim adamlarının liderliğindeki araştırma, TROPOMI adı verilen uzay tabanlı bir aracın nasıl olduğunu gösterdi.TROPOsferik İzleme Cihazı, 2020 çiçeklenmesinden sorumlu mikroskobik algler olan Karenia brevis (veya K. brevis) hakkında güçlü ipuçlarını ortaya çıkarmak için ince bulutların arasından bakmayı başardı.
TROPOMI’nin ışığın ince dalga boylarını “görme” ve ölçme konusundaki gelişmiş yeteneği, potansiyel olarak federal kurumların ve yerel toplulukların zararlı salgınları daha iyi tahmin etmelerine ve yönetmelerine yardımcı olabilir. (TROPOMI, 2017 yılında fırlatılan Avrupa Sentinel 5P uzay aracıyla uçuyor.)
Bilim adamları, Panhandle’dan Keys’e kadar uzanan kıtasal kabuğun bir kısmı olan Batı Florida Rafını incelediler. K. brevis, Meksika Körfezi’nin diğer bölgelerindeki kökenlerinden kuvvetli rüzgarlar ve okyanus akıntılarıyla kıyı şeridine doğru taşınır.
Son araştırmalar, birçok kıyı topluluğu gibi Batı Florida’nın da salgınlara karşı giderek daha savunmasız olabileceğini gösterdi; çünkü bu algler, akıntı, gübre ve iklim değişikliğinin tetiklediği besin açısından zengin, sıcak koşullarda gelişiyor.
Zararlı alg çoğalmalarını izlemeye ve tahmin etmeye yönelik sistemler, Meksika Körfezi ve Büyük Göller de dahil olmak üzere birçok eyalette ve kıyı bölgesinde mevcuttur. Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi (NOAA), çiçeklenmelerin meydana geldiği mevsimlerde hava tahminlerine benzer şekilde zararlı alg çoğalması tahminleri geliştirmek ve yayınlamak için akademik, eyalet, kabile ve yerel ortaklarla birlikte çalışır.
brevis olayları özellikle endişe verici çünkü algler, yüksek konsantrasyonlarda büyük balık ölümlerine neden olabilecek ve kaplumbağalar, deniz ayıları ve kuşlar gibi deniz yaşamını zehirleyebilecek güçlü bir nörotoksin üretiyor.
Toksin ayrıca solunarak insanlarda solunum yolu hastalıklarına neden olabilir ve kabuklu deniz hayvanlarında birikerek bunları tüketen kişilerde gastrointestinal hastalıklara neden olabilir.
Algler fotosentez yoluyla beslenip büyüdükçe, K. brevis, aslında hava kirliliğini ölçmek için tasarlanmış olan TROPOMI dahil bazı uydu cihazları tarafından tespit edilebilen, güneş kaynaklı floresans (kırmızı SIF) adı verilen soluk kırmızı bir parıltı yayar.
2018 ile 2020 yılları arasında batı Florida kıyısı boyunca elde edilen TROPOMI verilerini inceleyen ekip, cihazın, okyanus rengine dayanan önceki yöntemlerle gözlemlenen algler tarafından yayılan yaklaşık iki kat daha fazla floresans bilgisi topladığını buldu.
TROPOMI’nin ultraviyoleden kısa dalga kızılötesine kadar değişen ışığı ölçen dört spektrometre dahil olmak üzere gelişmiş görüntüleme yetenekleri, ince bulut örtüsüne nüfuz etmesini ve okyanus yüzeyinin ölçümlerini daha sık elde etmesini sağlar.
Uzay Tabanlı Avantaj
Bilim adamları, bulgularının TROPOMI’yi tek başına veya Aqua ve Terra uydularında NASA’nın uzun süredir kullandığı MODIS (Orta Çözünürlüklü Görüntüleme Spektroradiometresi) cihazı gibi diğer Dünya gözlem araçlarıyla birlikte kullanmanın değerini gösterdiğini söyledi. MODIS okyanus rengini ölçer ve şu anda Florida ve diğer yerlerdeki çevre yöneticileri tarafından açık günlerde algleri tespit etmek için kullanılıyor.
2024’ün başlarında piyasaya sürülmesi planlanan başka bir okyanus rengi enstrümanı, dünyanın deniz ekosistemlerini daha önce hiç olmadığı gibi inceleyecek. NASA’nın PACE’i veyaPlankton, Aerosol, Bulut, okyanus Ekosistem misyonu, fitoplankton ve diğer okyanus biyolojisini, atmosferik aerosolleri ve bulutları önceki sensörlerden çok daha fazla dalga boyunda inceleyecek.
Bu gözlemler, zararlı alglerin ortaya çıkmasının yanı sıra, balıkçılıktaki patlama-çöküş döngüsünün ve ticari ve eğlence endüstrilerini etkileyen diğer faktörlerin tahmin edilmesine yardımcı olacaktır.
JPL’de NASA doktora sonrası program üyesi olan baş yazar Kelly Luis, “Yaklaşık 20 yıldır okyanus renk sensörleri, zararlı alg çoğalmalarının uydudan izlenmesinin temelini oluşturuyor” dedi. “TROPOMI kırmızı SIF’in bu uygulaması, uydu teknolojileri kombinasyonunun açık hava koşullarının ötesinde erken uyarı sistemlerini nasıl destekleyebileceğini gösteriyor.”
Uydu yoluyla erken uyarının gerçek dünyada da yararları olduğu kanıtlandı. Yakın zamanda NASA tarafından finanse edilen bir vaka çalışması, Utah Gölü’ndeki siyanobakterilerin erken tespitinin,önemli tasarruflar sağlık hizmetleri,
kaybedilen çalışma saatleri ve diğer ekonomik kayıplar. Birkaç günlük önceden uyarı, kamuya açık uyarılar ve hatta plajların kapatılması da dahil olmak üzere sahada daha hızlı eyleme dönüşebilir.