Morze pyłków widoczne z kosmosu
Ostrzegamy sezonowych alergików: ta historia może sprawić, że sięgniesz po leki przeciwhistaminowe. Naukowcy ustalili, że widoczne na zdjęciach satelitarnych „plamy” na powierzchni Bałtyku składają się z pyłku sosny.
Plamy pyłku są widoczne na tych zdjęciach Morza Bałtyckiego, uzyskanych 16 maja 2018 r. za pomocą instrumentu MultiSpectral Instrument (MSI) na satelicie Sentinel-2A Europejskiej Agencji Kosmicznej. Obrazy są w fałszywych kolorach (pasma 8A, 3 i 2) i zostały ulepszone, aby zwiększyć widoczność pyłku. Wzory są powodowane przez prądy i fale napędzane wiatrem, które poruszają pyłek po powierzchni wody.
Skład plam w tym regionie był wcześniej niejasny. Wiadomo, że na zdjęciach satelitarnych pojawiają się inne rodzaje pływających materiałów, takie jak cyjanobakterie i szczątki morskie. Ale łącząc wyniki eksperymentów, obserwacje naziemne i przetwarzanie zdjęć satelitarnych, naukowcy mogli z całą pewnością przypisać materiał w wirach pyłkowi sosny (Pinus sylvestris).
Impuls do zbadania tego zjawiska pochodził z innego wydarzenia morskiego, powiedział Chuanmin Hu, ekspert od optyki oceanicznej na University of South Florida, który kierował badaniami. „Ta praca jest inspirowana niedawnym zdarzeniem związanym ze smarkami morskimi na Morzu Marmara, które stworzyło ogromny problem dla Turcji i jej regionów przybrzeżnych” – powiedział. Smark morski, który jest powodowany przez fitoplankton uwalniający lepką substancję, pokrył duże połacie morza w maju 2021 r. i zwrócił uwagę Hu, gdy został wykryty przez satelity.
To skłoniło go do zastanowienia się, czy coś podobnego dzieje się na innych dużych zbiornikach wodnych w pobliżu. Jak się okazało, zdjęcia satelitarne Bałtyku z tamtego czasu wyglądały podobnie do zdjęć satelitarnych morsów w Morzu Marmara (przynajmniej dla ludzkich oczu). Ale Hu uznał za dziwne, że nie ma doniesień o uciążliwym szlamie z dużego, ruchliwego morza.
Aby zidentyfikować potencjalne plamy, Hu i współpracownicy sprawdzili zdjęcia satelitarne średniej rozdzielczości z czujników, takich jak spektroradiometr obrazowania średniej rozdzielczości na satelitach NASA Terra i Aqua. Kiedy jego zespół przeanalizował inne dane satelitarne pod kątem sygnatury widmowej tajemniczej substancji z Morza Bałtyckiego, zdali sobie sprawę, że różni się ona od smarków morskich i innych pływających materii. Widmowy kształt miał charakterystycznie ostry wzrost między długościami fal 400 a 500 nanometrów.
Biorąc pod uwagę czas pojawienia się slicks i występowanie sosen w dziewięciu krajach otaczających morze, podejrzewali pyłki jako potencjalnego winowajcę. Współpracownicy w Polsce dysponowali zdjęciami pyłków na powierzchni wody, uzyskanymi podczas prac terenowych w maju 2013 r. (poniżej). Aby kopać głębiej, grupy z USA i Polski przeprowadziły eksperymenty laboratoryjne i terenowe w celu zmierzenia spektralnego współczynnika odbicia pyłku. Rzeczywiście, wyniki odpowiadały temu, co zarejestrowały satelity.
Następnie naukowcy spojrzeli wstecz na wiosenne zdjęcia Morza Bałtyckiego z lat 2000-2021 i zauważyli podobne gładkie wzory w 14 z tych lat. Warto zauważyć, że ślad pyłku na morzu w drugiej połowie okresu badań był znacznie większy niż w pierwszej połowie. W ostatnich latach plamy często pokrywają część morza w częściach maja i czerwca.
Ta obserwacja jest zgodna z trendami w kierunku dłuższych sezonów pyłkowych i większej produkcji pyłku, które zostały udokumentowane w innych częściach świata. Na przykład jedno z ostatnich badań wykazało, że sezon pylenia w Ameryce Północnej rozpoczyna się prawie trzy tygodnie wcześniej i trwa około tygodnia dłużej niż w 1990 r., napędzany przez ocieplenie temperatur. Ponadto więcej dwutlenku węgla w atmosferze napędzającej fotosyntezę może zwiększyć potencjał roślin do wytwarzania większej ilości pyłku.
Obfitość pyłków może mieć większy wpływ niż powodowanie kichania. Chociaż nie jest to dobrze zbadane, ziarna pyłku mogą wpływać na ekosystemy wodne, dostarczając węgiel do morza. Podobnie jak ściółka liściasta wspiera sieci pokarmowe w jeziorach i strumieniach, ziarna pyłku mogą być ważnym źródłem składników odżywczych dla larw owadów, skorupiaków i innych bezkręgowców w przybrzeżnych wodach Morza Bałtyckiego.
Po złamaniu kodu rozróżniania pyłków na zdjęciach satelitarnych, Hu uważa, że zdjęcia mogą prowadzić do kilku nowych spostrzeżeń. „Jeśli uda nam się śledzić agregację pyłków w różnych miejscach, może to dostarczyć przydatnych danych do badań rybołówstwa” – powiedział. Co więcej, technika ta mogłaby stanowić uzupełnienie naziemnych czujników jakości powietrza w celu monitorowania alergenów – tym bardziej istotne, że wpływ alergii na zdrowie człowieka nasilają się.
Zdjęcia NASA Earth Observatory autorstwa Lauren Dauphin, wykorzystujące zmodyfikowane dane Copernicus Sentinel (2023) przetworzone przez Europejską Agencję Kosmiczną. Zdjęcie dzięki uprzejmości Magdaleny Pawlik i Dariusza Ficka. Historia autorstwa Lindsey Doermann.
Zobacz również nasze szczegółowe prognozy:
