Из космоса можно увидеть млечные моря
Анализ данных с нового спутникового датчика помогает исследователям обнаруживать большие участки биолюминесценции в океанах быстрее, чем когда-либо.
Светящиеся пятна в океане, на которые ещё в далёком прошлом наткнулся Чарльз
Дарвин, в своем путешествии в1830-х годах. Эти пятна были долгой легендой на протяжении веков — это крошечные биолюминесцентные бактерии, светящиеся, когда их сообщество становится достаточно большим. В отличие от кратковременных вспышек биолюминесцентных водорослей, таких как динофлагелляты, эти бактерии могут светиться в течение нескольких недель. Плавание по молочному морю может занять несколько часов.
С 1915 по 1993 год, согласно отчетам моряков, опубликованным в ныне не существующем Marine Observer , было 235 наблюдений за молочными морями. Несмотря на кажущуюся частоту их появления, исследователи все еще очень мало знают о том, когда и почему образуются молочные моря. Проблема в том, чтобы их найти. Например, Индийский океан, основной регион, где обычно отмечаются молочные моря, составляет 70 миллионов квадратных километров и покрывает почти 20 процентов поверхностных вод Земли. Даже самое большое из молочных морей — капля в море, и до сих пор они всегда открывались случайно.
Но статья, опубликованная в журнале Scientific Reports в июле, представляет новую заманчивую возможность: обнаружение молочных морей из космоса. Ведущий автор Стивен Миллер, атмосферные ученый работает над проблемой в лаборатории США военно — морских исследований в Монтерее, штат Калифорния, в течение более десяти лет, использует спутниковые датчики , чтобы определить биолюминесценции.
Во время поиска Миллер в исторических источниках в « Морском наблюдателе» наткнулся на отчет 1995 года о SS Lima , британском торговом судне, которое более шести часов плавало у берегов Сомали по молочно-белому морю.
Миллер обратился к спутниковым архивам и, отталкиваясь от сообщенных координат Лимы, поискал изображения правого участка Индийского океана на момент написания. Сначала все, что он видел, было пятном на мониторе своего компьютера. Построив координаты корабля для начала и конца шестичасового периода, описанного в отчете 1995 года, он обнаружил, что они совпадают с краями его пятна. Это пятно было молочным морем, которое Миллер отследил по снимкам, сделанным с высоты 500 километров над уровнем океана.
Это было захватывающее достижение, но для системы раннего обнаружения этого было недостаточно, чтобы помочь исследователям вовремя добраться до молочного моря. Чтобы найти его постфактум, потребовалась кропотливая работа, основанная на хорошо составленном отчете. Датчик был недостаточно чувствителен для изображения молочных морей с не достаточным разрешением, чтобы их можно было легко отличить от остальной части океана.
Уже в 2011 году, когда новое оборудование, известное как дневной / ночной диапазон, было установлено на спутнике, совместно управляемом NASA и NOAA. Гораздо более чувствительный датчик, разработанный специально для регистрации излучения при слабом освещении, дневной / ночной диапазон имел больше шансов обнаружить слабое свечение молочного моря. Анализируя изображения, построенные на основе данных датчиков с 2012 по 2021 год, Миллер в конце концов обнаружил дюжину молочных морей. Самые впечатляющие из них, появились около побережья Явы в Индонезии в 2019 году, охватив более 100000 квадратных километров — масса бактерий размером с Исландию.Это самое крупное в истории наблюдение существовавшее больше месяца.
Ученые считают, что бактерия, ответственная за биолюминесценцию, — это либо вид Vibrio или представитель близкородственного семейства, которое образует огромные колонии, питаясь цветением микроводоросли Phaocystis.
Свечение начинается, когда на квадратный сантиметр воды приходится 100 миллионов бактерий, благодаря феномену, называемому кворум-зондированием, который позволяет бактериям координировать групповое поведение в соответствии с плотностью населения.
Как они образуются, какие виды могут их создавать, их влияние на морские экосистемы, почему они, по-видимому, возникают в основном в Индийском океане и как бактерии накапливаются в достаточном количестве, чтобы начать светиться, — все это вопросы, на которые пока нет ответа, хотя есть идеи. Например, в своей новой статье Миллер и его коллеги выдвигают гипотезу о колбах: в Индийском океане образуются естественные карманы, где происходит небольшое перемешивание воды, что позволяет бактериям скапливаться в одном месте.
По матенриалам: the-scientist.com
