I ricercatori del Bigelow Laboratory for Ocean Sciences hanno sviluppato un metodo statistico per quantificare importanti misurazioni oceaniche dai dati satellitari, pubblicando i loro risultati sulla rivista Cicli biogeochimici globali . Lo studio è stato reso disponibile online nel dicembre 2017, prima della pubblicazione nel gennaio 2018.

La loro ricerca risolve un problema che affligge gli scienziati da decenni:i satelliti per l'osservazione dell'oceano sono strumenti incredibilmente potenti, ma possono solo "vedere" lo strato superficiale dell'oceano, lasciando la maggior parte delle sue profondità fuori portata.

Il nuovo metodo consente di quantificare sei tipi di particelle che sono fondamentali per comprendere le dinamiche oceaniche e le interazioni oceano-atmosfera. Gli scienziati hanno utilizzato a lungo il telerilevamento del colore dell'oceano per misurare queste particelle nelle acque superficiali, e adesso, saranno in grado di calcolare in modo affidabile le concentrazioni di queste particelle attraverso la colonna d'acqua. Questi calcoli forniranno dati sui primi 100 metri di acqua oceanica, o alla profondità in cui i livelli di luce si attenuano a circa l'1 percento della luminosità in superficie.

Un'importante alga quantificata da questa nuova tecnica sono i coccolitofori, piante oceaniche che si circondano di lastre di gesso riflettente che, in massa, può far sì che interi bacini oceanici riflettano più luce quando "fioriscono". Gli effetti di questi coccolitofori microscopici sono di vasta portata:influenzano la biogeochimica, ciclo globale del carbonio, ed ecologia microbica globale. Il carbonio che producono durante la costruzione delle lastre di gesso aiuta persino a tamponare la crescente acidità nell'oceano causata dall'eccesso di anidride carbonica nell'atmosfera.

"Mi ha colpito il fatto che calcoliamo i profili della clorofilla dalle misurazioni della superficie da più di trent'anni, ma non sappiamo come siano i profili di profondità di altri materiali importanti dal punto di vista biogeochimico, " ha detto Barney Balch, un ricercatore senior presso il Bigelow Laboratory e autore principale del documento.

I ricercatori hanno anche studiato le variabili relative ad altri gruppi di piante oceaniche, come diatomee, che costruiscono gusci di vetro che trasportano il carbonio nelle profondità marine, sequestrandolo dall'atmosfera. Comprendere il ciclo del carbonio è essenziale per comprendere i cambiamenti presenti e futuri del clima globale.

Lo sforzo per rispondere a domande così grandi è stato altrettanto grande. Balch e i suoi coautori hanno utilizzato i dati di 19 crociere, raccolti da più di 1, 300 località in tutti gli oceani del mondo. Da questo vasto set di dati, hanno calcolato le concentrazioni di sei particelle biogeochimicamente rilevanti nella parte illuminata dal sole dell'oceano.

"È solo una semplice domanda, ma ha richiesto un grande set di dati globale per rispondere, " Balch ha detto. "I risultati forniscono nuove intuizioni oceanografiche sull'ecologia e la biogeochimica di queste importanti alghe e particelle, e rendono i satelliti uno strumento ancora più potente per descrivere le intere profondità illuminate dell'oceano".