Untuk pertama kalinya, para ilmuwan sekarang dapat mendeteksi mekar fitoplankton pada tahap awalnya dengan melihat "cahaya" merahnya di bawah sinar matahari, karena data unik dari dua satelit NASA. Menurut sebuah penelitian yang dilakukan di Teluk Meksiko, fenomena ini dapat memperingatkan nelayan dan perenang tentang mengembangkan kasus pasang merah yang terjadi dalam gumpalan limpasan berwarna gelap dari sungai dan lahan basah, kadang-kadang menyebabkan peristiwa "air hitam".
Aliran sungai berwarna gelap termasuk nitrogen dan fosfor, yang digunakan sebagai pupuk dalam pertanian. Nutrisi ini menyebabkan mekar alga laut yang disebut fitoplankton. Selama mekar fitoplankton yang sangat besar di mana ganggang begitu terkonsentrasi, air mungkin tampak hitam, beberapa fitoplankton mati, tenggelam ke dasar laut dan dimakan oleh bakteri. Bakteri mengkonsumsi ganggang dan menghabiskan oksigen dari air yang menyebabkan ikan terbunuh.
Chuanmin Hu dan Frank Muller-Karger, ahli kelautan di Kolese Ilmu Kelautan Universitas Florida Selatan, St. Petersburg, Fla., Menggunakan data fluoresensi dari instrumen Moderating Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) NASA di kedua satelit Terra dan Aqua NASA. MODIS mendeteksi cahaya atau fluoresensi fitoplankton, dari klorofil tanaman. Mata manusia tidak dapat mendeteksi fluoresensi merah.
Kemampuan untuk mendeteksi area air bercahaya membantu para peneliti mengidentifikasi apakah fitoplankton ada di bidang air besar yang terbentuk di lepas pantai Florida. Tanpa data ini, tidak mungkin untuk membedakan mekar fitoplankton dari gumpalan limpasan sungai gelap yang mengandung beberapa sel fitoplankton individu.
Karena zat organik terlarut berwarna yang berasal dari sungai dapat menyerap jumlah sinyal warna biru dan hijau yang sama seperti tanaman, satelit tradisional yang hanya mengukur warna lautan tidak dapat membedakan mekar fitoplankton di dalam tambalan tersebut.
Meskipun satelit tidak dapat secara langsung mengukur nutrisi di danau, sungai, lahan basah dan lautan, teknologi penginderaan jauh mengukur jumlah plankton. Para ilmuwan kemudian dapat menghitung berapa banyak nutrisi yang mungkin dibutuhkan untuk menumbuhkan jumlah plankton tersebut.
Hu dan yang lainnya menggunakan teknik ini untuk mempelajari sifat dan asal-usul peristiwa bulu-bulu gelap pada musim gugur 2003 di dekat Pelabuhan Charlotte, di lepas pantai Florida selatan. Konsentrasi sedang dari salah satu spesies pasang merah Florida, ditemukan dari sampel air.
“Studi kami melacak tambalan air hitam di dekat Florida Keys hingga sekitar 200 kilometer (124 mil) di hulu,” kata Hu. “Hasil ini menunjukkan bahwa ekosistem Florida Keys yang halus terhubung dengan apa yang terjadi di darat dan di dua sungai terpencil, Peace and Caloosahatchee, saat mereka mengalir ke laut. Kondisi iklim ekstrem, seperti curah hujan tinggi yang tidak normal di musim semi dan musim panas 2003, dapat mempercepat koneksi semacam itu, ”tambahnya.
Temuan ini didasarkan pada analisis ilmiah dari beberapa hal. Data yang digunakan termasuk warna laut satelit dari MODIS dan Sea-view-view Sensor (SeaWiFS), dan data angin dari satelit QuikSCAT NASA. Survei Geologi A.S., Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional (NOAA), Lembaga Penelitian Ikan dan Margasatwa Florida, dan organisasi lain menyediakan informasi hujan, debit sungai, dan survei lapangan.
Dengan mengetahui ke arah mana angin bertiup dan arus mengalir, Hu dan rekannya dapat memperkirakan ke mana air hitam bisa bergerak.
Gelombang merah terjadi setiap tahun di lepas pantai Florida dan diketahui menyebabkan ikan membunuh, stres dan kematian karang, dan masalah kulit dan pernapasan pada manusia. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa tambalan "air hitam" yang berkepanjangan menyebabkan penurunan kualitas air dan dapat menyebabkan kematian karang. Penggunaan satelit penginderaan jauh menyediakan cara yang efektif untuk memantau dan memprediksi peristiwa semacam itu.
Hubungan antara limpasan pantai dan kejadian air hitam adalah contoh bagaimana ekosistem daratan dan lautan dihubungkan bersama. “Pengelola pesisir dan darat di wilayah yang luas perlu bekerja sama, untuk meringankan lebih banyak peristiwa black water yang terjadi di masa depan,” kata Muller-Karger.
Studi ini muncul dalam edisi terbaru dari American Geophysical Union's Geophysical Research Letters. Rekan penulis artikel ini adalah Gabriel Vargo dan Merrie Beth Neely dari University of South Florida dan Elizabeth Johns dari Laboratorium Oseanografi dan Meteorologi Atlantik NOAA.
Direktorat Ilmu Pengetahuan NASA bekerja untuk meningkatkan kehidupan semua manusia melalui eksplorasi dan studi sistem Bumi, tata surya, dan Alam Semesta.
Sumber Asli: Rilis Berita NASA
