I cicli del fitoplancton nelle regioni polari osservati via satellite

Concetto artistico del satellite CALIPSO mentre usa lo strumento CALIOP (Immagine NASA/Timothy Marvel)
Concetto artistico del satellite CALIPSO mentre usa lo strumento CALIOP (Immagine NASA/Timothy Marvel)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Geoscience” descrive l’analisi dei dati raccolti tra il 2006 e il 2015 sul fitoplancton nelle regioni polari, che hanno permesso di ricostruirne i cambiamenti e i cicli. Un team di ricercatori guidato da Michael Behrenfeld, un esperto di plancton della Oregon State University, ha ottenuto questi dati grazie al satellite CALIPSO della NASA.

Il termine plancton è estremamente generico perché include organismi marini molto eterogenei, che possono essere piante, animali, virus, batteri, archea e altre creature ancora che sono considerate plancton. Per questo motivo, fino a poco tempo fa le nostre conoscenze riguardanti il plancton erano piuttosto limitate ma le cose stanno cambiando notevolmente grazie a ricerche come quella pubblicata nel maggio 2015 sulla rivista “Nature”.

Nella grande diversità del plancton, il termine fitoplancton indica gli organismi considerati parte di questo grande gruppo capaci di fotosintesi. Molti di questi organismi sono piante ma non tutti: ad esempio questa categoria include i cianobatteri. Il fatto che essi usino la fotosintesi significa che rilasciano ossigeno nell’atmosfera e ricerche compiute nel decennio scorso avevano mostrato come il fitoplancton produca circa metà dell’ossigeno totale prodotto dalle piante nel mondo.

In sostanza, è giustissimo preoccuparsi dello stato delle foreste mondiali ma anche il fitoplancton ha un ruolo fondamentale nella produzione dell’ossigeno che respiriamo. Per questo e altri motivi, agenzie spaziali come NASA e la francese CNES assieme ad altri enti hanno collaborato alla missione CALIPSO (Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation), che ha vari scopi connessi a indagini ambientali. Il satellite è dotato dello strumento CALIOP (Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization), un sistema Lidar, in grado di rilevare dati attraverso nebbia, nubi e oscurità.

Lo strumento CALIOP ha potuto compiere per quasi un decennio continue rilevazioni nelle acque degli oceani nelle regioni polari monitorando il plancton e in particolare il fitoplancton. In passato, vari monitoraggi di questo genere sono stati effettuati con altri satelliti che rilevavano la luce solare riflessa dagli oceani ma nelle regioni polari quel tipo di monitoraggio è limitato perché d’inverno il buio è costante e le nubi costituiscono un problema. Un Lidar, che è basato su un laser, elimina quel problema.

Anche se lo strumento CALIOP non è stato progettato per questo tipo di ricerca, le sue caratteristiche hanno permesso di fare un bel passo avanti nelle rilevazioni del fitoplancton e dei suoi cicli vitali. I ricercatori possono ora vedere quando questi microorganismi prosperano e i rapporti con i loro predatori. Insomma, possono vedere molto meglio i cambiamenti nei loro ecosistemi.

Data l’importanza del fitoplancton nella produzione di ossigeno e per gli ecosistemi degli oceani, questo tipo di osservazioni satellitari verrà sviluppato. Nuovi sistemi Lidar in grado di rilevare con maggior precisione la presenza di fitoplancton sono in fase di test perciò nei prossimi anni possiamo aspettarci un miglioramento nelle nostre conoscenze dei cicli di questi organismi.

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