Oppvarmende hav har ført til at nivåer av planteplankton, som den blandede prøven av encellede og kjededannende kiselalger som er avbildet ovenfor, falt 40 prosent siden 1950. Foto av Richard Kirby
For to uker siden lente en gruppe seilere utenfor kysten av New Zealand seg over siden av båten deres, la en kontring ned i Stillehavet og så den forsvinne. Ved hjelp av en app de hadde lastet ned til en smarttelefon, logget de en avlesning fra undervannsapparatet, sammen med deres GPS-plassering og vanntemperatur. I løpet av få minutter var de blitt de første deltakerne i et nytt program lansert av Storbritannias Plymouth University Marine Institute, som gjør det mulig for statsborgere å hjelpe klimatologer med å studere effekten av klimaendringer på havene.
Kiwi-sjømennene målte konsentrasjonen av planteplankton, en mikroorganisme som lever ved havoverflaten. Planteplankton, også kalt mikroalger, produserer halvparten av oksygenet i luften vi puster inn og er ansvarlig for 50 prosent av jordens fotosyntese. Hvaler, maneter, reker og annet liv i havet lever på den, noe som gjør det til en kritisk del av den marine næringskjeden.
Planteplankton krever en viss vanntemperatur for å trives (dette varierer regionalt), og uten disse foretrukne forholdene reduseres de enten i antall eller vandrer på jakt etter optimalt vann. Ettersom de øvre nivåene av jordas hav har varmet med 0, 59 grader Fahrenheit det siste århundret, synker mengden planteplankton over hele verden med omtrent 1 prosent hvert år, ifølge en studie fra 2010 publisert i tidsskriftet Nature
Studien viste faktisk at planteplanktonkonsentrasjoner har sunket med til sammen 40 prosent siden 1950. Nedgangen blir med i korallbleking, økning i havnivået, forsuring av havet og en forsinkelse av sirkulasjonen på dypt vann (som påvirker vanntemperaturer og værmønstre) som de kjente bompengene for klimaendringer på verdenshavene.
Dette fallet i planteplanktonpopulasjonen er bekymringsfullt på grunn av denne organismens rolle i den marine matveven. "Til tross for deres mikroskopiske størrelse, er planteplankton ... sårende for klimaendringer i akvatiske systemer, " skrev forfatterne av en studie fra 2011 om fytoplankton og klimaendringer publisert i tidsskriftet Proceedings of the Royal Society . Å forstå hvordan andre sjødyr vil klare seg når klimaendringene avhenger avhenger av hvor drastisk planteplanktonnivået fortsetter å synke.
Effektene av matmangel på store, åpne havfisker som sverdfisk og tunfisk, som allerede lider av overfiske, kan også by på problemer for mennesker. Paul Falkowski, som driver Rutgers University Environmental Biophysics and Molecular Ecology Lab, fortalte Nature . “Vi overfisker havene helt sikkert. Nå ser vi at det er press fra bunnen av næringskjeden. ”
Til tross for det er viktig, har forskere kjempet for å overvåke planteplankton, og å analysere alle jordens hav gir åpenbare logistiske hindringer. Disse utfordringene ble tydelige etter at en fersk undersøkelse konkluderte med at klimaendringer ikke har skylden for avtagende planteplanktonnivåer og en annen tilbakeviste at planteplankton i det hele tatt forsvinner - antennende debatt i det vitenskapelige samfunnet. Gå inn i Plymouth-studien, som forsøker å avslutte tvisten og fylle ut hull i planteplanktonforskningen ved å utnytte de millioner sjømenn og fiskere som cruise verdens verdenshav for å hjelpe til med å måle planteplanktonnivåer i de øvre delene av vannet.
Programmet er avhengig av Secchi-appen, en ny smarttelefonapp utviklet av Plymouth-forskerne som er oppkalt etter Secchi Disk (PDF) - et utstyr som er blitt brukt til å måle turbiditet i vann siden oppfinnelsen i 1865 av den italienske forskeren Pietro Angelo Secchi . "Det er uten tvil den enkleste gjenstanden med utstyr til marinemontering, " sa Plymouths Richard Kirby, en planktonbiolog som leder prosjektet, til Surprising Science.
Planktonbiologen Richard Kirby senker en Secchi Disk i Storbritannias Plymouth Sound. Foto med tillatelse av Richard Kirby
Når en sjøfarende innbyggerforsker er klar til å bruke appen, er det første trinnet å lage en Secchi Disk (instruksjoner er inkludert). Den lille, hvite disken - laget av plast, tre eller metall - er festet til et målebånd på den ene siden og en vekt på den andre. Du holder målebåndet og senker disken vertikalt ned i sjøvannet, og så snart den forsvinner fra syne, merker du dybden på målebåndet. Dette tallet, "Secchi-dybden, " gjenspeiler gjennomsiktigheten til vannsøylen, som er påvirket av antall tilstedeværende partikler. "Bortsett fra elvemunninger og områder der turbiditeten i vannsøylen kan påvirkes av suspendert sediment, er Secchi Depth omvendt relatert til planteplanktonbiomasse, " sier Kirby. Secchi-dybden forteller også forskerne hvilken dybde lys støtter liv i vannet.
Du angir Secchi-dybden og GPS-plasseringen på smarttelefonen (en nettverksforbindelse er ikke nødvendig for dette) i appen. Plymouth-forskerne mottar dataene så snart du gjenvinner nettverkstilkoblingen. Du kan også laste opp bilder og skrive inn ytterligere detaljer som vanntemperatur (målt av båten) og notater om visuelle observasjoner - si, en skummende overflate, en planktonblomst eller en flokk matende sjøfugler.
En Secchi Disk nedsenket i Storbritannias Plymouth Sound. Foto av Richard Kirby
Plymouth-forskerne håper havgjengere over hele kloden vil delta i forskningen, som de vil bygge en database og et kart over havene som kartlegger både sesongmessige og årlige endringer i planteplanktonnivåer for å hjelpe forskere med å studere klimaendringer og havene. "En person som registrerer en Secchi-dybde to ganger i måneden i noen år, vil generere nyttige data om deres lokale hav, " sier Kirby. "Jo flere som deltar, desto større blir prosjektet og desto viktigere og mer verdifullt vil det bli for kommende generasjoner."
Kirby konstaterer at innbyggerforskere lenge har gitt verdifulle data om langsiktige miljøendringer, og ser på internett som en stor mulighet til å forene innsatsen til innbyggerforskere. "Vi ser ofte tilbake og skulle ønske at vi hadde begynt å overvåke noe om den naturlige verdenen, " sier han. Hvis vi bare hadde begynt å måle 'x' for ti år siden. ' Vel, det er ingen tid som i dag for å starte noe for fremtiden. ”
