ทําไมองค์การนาซ่ากําลังศึกษาการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศจากดาวเทียมใหม่ของพวกเขาที่กําลังศึกษามวลน้ําและสาหร่ายแพลงก์ตอน

(SeaPRwire) –   หากคุณต้องการมองหาแพลงก์ตอนพืช คุณต้องเข้าใกล้มากๆ ด้วยขนาดที่เล็กที่สุดในบรรดาสัตว์ที่มีชีวิตทั้งในน้ำจืดและน้ำทะเล แพลงตอนพืชมีขนาดเล็กถึง 1 ไมโครเมตร หรือหนึ่งในล้านเมตร แต่สิ่งเล็กน้อยสามารถสร้างผลกระทบใหญ่ได้ เมื่อแพลงก์ตอนพืชบาน ซึ่งที่จริงเป็นสาหร่ายจุลภาค สามารถแพร่กระจายได้หลายไมล์ บางครั้งก็สร้างความเสียหายร้ายแรงต่อการประมง หาดทราย แหล่งน้ำดื่ม และระบบนิเวศในน้ำทั้งหมด ในการติดตามภัยอันบานปลายดังกล่าว คุณจะต้องอยู่ห่างไปสักระยะหนึ่ง – ห่างไกลถึง 675 กิโลเมตร (420 ไมล์) นั่นคือระดับความสูงที่ดาวเทียมดวงใหม่ของ NASA สั้นๆ สำหรับแพลงก์ตอน สารละลายลอยตัว ก้อนเมฆ และระบบนิเวศในมหาสมุทร จะโคจรรอบหลังจากการปล่อยตามแผนในวันที่ 6 กุมภาพันธ์

อย่างเป็นทางการ PACE จะเดินหน้าต่อไปอีกกว่า NASA เริ่มต้นเมื่อปี 1978 เมื่อเปิดตัวครั้งแรก ever สร้างขึ้นเพื่อสังเกตแพลงก์ตอนพืชในและศึกษาลบทบาทที่กว้างกว่าของมันในการมีอิทธิพลต่อสภาพแวดล้อม แต่เหมาะสมกับยุคสมัยใหม่ที่เรารู้จักมากมายเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมโดยรวมและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโดยเฉพาะ PACE เป็นยานพาหนะที่ชาญฉลาดและว่องไวกว่า ซึ่งจะตรวจสอบชีพจรของโลกในสองรูปแบบที่สำคัญ

อย่างแรกจะตอบคำถามของแพลงก์ตอนพืชโดยตรง และสำหรับรัฐบาล อุตสาหกรรม และนักวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ พรมมีชีวิตขนาดใหญ่อาจมีได้บ้าง —ดูดซับคาร์บอนจากชั้นบรรยากาศและตรึงไว้ที่ฐานของห่วงโซ่อาหาร ซึ่งสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่ใหญ่กว่าสามารถมีได้ แต่สารพิษที่ผลิตโดยสาหร่ายอาจฆ่าปลาและสิ่งมีชีวิตในน้ำอื่นๆ ได้ และยังทำให้เกิดอาการท้องร่วง อัมพาต เวียนศีรษะ และสูญเสียความทรงจำในมนุษย์ รวมทั้งตับทำงานผิดปกติ อาเจียน และรู้สึกชา

“เราต้องการดวงตาบนท้องฟ้า เพื่อเรื่องนี้เพราะ [แพลงก์ตอนพืช] เติบโตอย่างรวดเร็ว ในระดับหลายชั่วโมงถึงหลายวัน” Jeremy Werdell นักวิทยาศาสตร์โครงการ PACE กล่าว “พวกมันยังอยู่ในของเหลวที่หมุนและเป็นสามมิติอีกด้วย ดังนั้นหากคุณไม่เห็นพวกมันในวันนี้ โอกาสที่พวกมันจะอยู่ที่นั่นในวันพรุ่งนี้ก็มีสูง”

การสแกนหาแพลงก์ตอนพืชไม่ใช่สิ่งที่ PACE จะทำ สิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกันเป็นประการที่สอง ซึ่งอาจส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคือละอองลอยในบรรยากาศ ก้อนเมฆทั้งควันไฟป่า ฝุ่นละอองทะเลทราย เถ้าภูเขาไฟ หมอกควันอุตสาหกรรมในเมือง และแม้แต่เกลือทะเลที่ระเหยจากน้ำทะเลและลอยขึ้นสู่ท้องฟ้า ละอองลอยสร้างเงาที่ลอยอยู่ซึ่งขึ้นอยู่กับสี องค์ประกอบ และขนาดของอนุภาค สามารถดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้ามาก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนหรือสะท้อนกลับไปยังอวกาศจึงลดเทอร์โมมิเตอร์ลง

“ผมจะไม่ใช้คำว่าผลกระทบจากก๊าซเรือนกระจก” Werdell กล่าว “โดยทั่วไปแล้วจะใช้สำหรับก๊าซ ไม่ใช่อนุภาค แต่หลักการก็เหมือนกันในแง่ที่มีการแผ่รังสีบางส่วน”

PACE ที่จะขึ้นสู่อากาศโดยบน กำหนดการปล่อยตัวในวันที่ 6 กุมภาพันธ์ เวลา 1:33 น. EST เป็นเครื่องจักรขนาดเล็กเมื่อเทียบกับดาวเทียม — มีน้ำหนัก 1,700 กก. (3,750 ปอนด์) และสูง 1.5 ม. (4.9 ฟุต) NASA สามารถทำให้ PACE มีขนาดเล็กได้เนื่องจากดาวเทียมบรรทุกฮาร์ดแวร์ทางวิทยาศาสตร์เพียงสองชิ้น: (OCI) และ

ตามชื่อที่แนะนำ OCI ออกแบบมาเพื่อวัดสีของน้ำทะเล โดยแยกความแตกต่างระหว่างความยาวคลื่นต่างๆ ในสเปกตรัมอย่างละเอียดเพื่อพิจารณาองค์ประกอบทางเคมีของภูมิภาคต่างๆ และในทางกลับกัน ประเภทของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในพื้นที่เหล่านั้นโดยเฉพาะแพลงก์ตอนพืชชนิดต่างๆ สาหร่ายชนิดต่างๆ มาในเฉดสีต่างๆ โดยทั่วไปคือสีเขียวหรือสีน้ำเงิน แต่ที่อันตรายที่สุดคือสีแดง ซึ่งสามารถผลิตสิ่งที่เรียกว่าสารพิษที่คงอยู่ได้นานซึ่งจะเคลื่อนที่ขึ้นตามห่วงโซ่อาหารเมื่อปลาตัวเล็กกินพวกมัน ปลาตัวใหญ่กินปลาตัวเล็ก และต่อๆ กันไป แน่นอนว่านั่นคือสมมติว่าปลาน้อยอยู่รอด และขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารพิษที่กินเข้าไป บ่อยครั้งที่พวกมันไม่รอด กระแสน้ำสีแดงครั้งหนึ่งนอกชายฝั่งรัฐฟลอริดาในปี 2021 ปลาตายเกลื่อนหาด Tampa Bay

“PACE วัดสีแบบครบวงจร” Werdell กล่าว “นั่นคือข้อมูลใหม่ที่ช่วยให้เราไม่เพียงแค่พูดว่าเราเห็นแพลงก์ตอนพืช แต่ยังเป็นแพลงก์ตอนพืชชุมชนใด

การแยกแยะสิ่งมีชีวิตนั้นสำคัญ เพราะแพลงก์ตอนพืชไม่เพียงแต่มีระดับความเป็นพิษที่หลากหลาย แต่ยังมีการเผาผลาญและขนาดที่หลากหลายอีกด้วย การรวบรวมข้อมูลนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจกถูกกักหรือปลดปล่อยโดยมหาสมุทรอย่างไร แพลงก์ตอนพืชบางชนิดดูดซับคาร์บอนมากกว่าชนิดอื่น — ซับน้ำจากชั้นบรรยากาศและลดความสามารถในการก่อให้เกิดภาวะโลกร้อน บางชนิดมีขนาดใหญ่กว่า — และจมเร็วกว่าและไกลกว่า — กักเก็บคาร์บอนที่รวบรวมได้ไว้ลึกลงไปในคอลัมน์น้ำ แพลงก์ตอนพืชยังปล่อยก๊าซขึ้นไปในอากาศ ซึ่งทำให้หยดน้ำขนาดเล็กในบรรยากาศเกิดนิวเคลียส และส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเมฆในที่สุด เมฆเหล่านี้ทำให้แสงแดดที่ทำให้โลกอบอุ่นส่องมา Werdell กล่าวว่า “สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นชิ้นส่วนที่สำคัญจริงๆ ของปริศนา” เป้าหมายระยะยาวคือเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวัฏจักรการแลกเปลี่ยนก๊าซและเมฆในพื้นผิวมหาสมุทรกับชั้นบรรยากาศ และเข้าใจได้ดียิ่งขึ้นว่าวัฏจักรนั้นเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของเราอย่างไร 

เครื่องวัดแสงโพลาไรซ์ศึกษาชิ้นส่วนอื่น โดยดูละอองลอยในบรรยากาศ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นการวัดการสั่นของแสงแดดขณะที่ผ่านอากาศ นั่นคือสิ่งจำเป็น — และขณะนี้ยังไม่สมบูรณ์ — พื้นที่วิจัย เหมือนกับกราฟิก