Opvarmende oceaner har forårsaget niveauer af planteplankton som den blandede prøve af encellede og kædedannende diatomer, der er afbildet ovenfor, faldet 40 procent siden 1950. Foto af Richard Kirby
For to uger siden lænede en gruppe sejlere ud for kysten af New Zealand over siden af deres båd, faldt en kontrast ind i Stillehavet og så den forsvinde. Ved hjælp af en app, de havde downloadet til en smartphone, loggede de en aflæsning fra undervandsenheden sammen med deres GPS-placering og vandtemperatur. På få minutter var de blevet de første deltagere i et nyt program, der blev lanceret af det britiske Plymouth University Marine Institute, som giver borgerforskere mulighed for at hjælpe klimatologer med at undersøge virkningerne af klimaændringer på verdenshavene.
Kiwi-sejlerne målte koncentrationen af planteplankton, en mikroorganisme, der lever ved havoverfladen. Planteplankton, også kaldet mikroalger, producerer halvdelen af iltet i luften, vi indånder, og er ansvarlig for 50 procent af jordens fotosyntese. Hvaler, vandmænd, rejer og andet marint liv er fest på det, hvilket gør det til en kritisk del af den marine fødekæde.
Planteplankton kræver en bestemt vandtemperatur for at trives (dette varierer regionalt), og uden disse foretrukne forhold falder de enten i antal eller vandrer på jagt efter optimalt vand. Da de øverste niveauer af jordens oceaner er blevet opvarmet med 0, 59 grader Fahrenheit i det forgangne århundrede, falder mængden af planteplankton over hele verden med ca. 1 procent hvert år, ifølge en undersøgelse fra 2010, der blev offentliggjort i tidsskriftet Nature
Undersøgelsen viste faktisk, at fytoplanktonkoncentrationer er faldet med i alt 40 procent siden 1950. Faldet tilslutter sig koralblegning, stigning i havoverfladen, forsuring af havet og en aftagelse af dybvandscirkulationen (hvilket påvirker vandtempe og vejrmønster) som de kendte vejafgifter for klimaændringer på verdenshavene.
Dette fald i planteplanktonpopulationen er bekymrende på grund af denne organisms rolle i det marine fødevareweb. "På trods af deres mikroskopiske størrelse er fytoplankton ... forebyggende for klimaændringer i akvatiske systemer, " skrev forfatterne af en undersøgelse fra 2011 om fytoplankton og klimaændringer, der blev offentliggjort i tidsskriftet Proceedings of the Royal Society . Så forståelsen af, hvordan andre havdyr vil klare sig, når klimaændringerne afhænger, afhænger af, hvordan drastisk planteplanktonniveauet fortsat falder.
Effekten af en fødevaremangel på store, åbne havfisk som sværdfisk og tun, der allerede lider af overfiskeri, kan også udgøre problemer for mennesker. ”Vi klemmer fra begge ender, ” fortalte Paul Falkowski, der driver Rutgers University Environmental Biophysics and Molecular Ecology Lab, til Nature . ”Vi overfisker oceanerne med sikkerhed. Nu ser vi, at der er pres fra bunden af fødekæden. ”
På trods af at det er vigtigt, har forskere kæmpet for at overvåge planteplankton, og analyse af alle jordens oceaner giver åbenlyse logistiske hindringer. Disse udfordringer blev tydelige, efter at en nylig undersøgelse konkluderede, at klimaforandringer ikke er skylden for svindende fytoplankton-niveauer, og en anden tilbageviste, at fytoplankton overhovedet forsvinder - antændende debat inden for det videnskabelige samfund. Gå ind i Plymouth-undersøgelsen, der forsøger at afslutte konflikten og udfylde huller i fytoplankton-forskning ved at udnytte de millioner af sejlere og fiskere, der krydstogter verdens verdenshav for at hjælpe med at måle fytoplankton-niveauer i vandets øverste række.
Programmet er afhængig af Secchi-appen, en ny smartphone-app, der er udtænkt af Plymouth-forskerne, der er opkaldt efter Secchi Disk (PDF) - et stykke udstyr, der er blevet brugt til at måle uklarhed i vand siden dens opfindelse i 1865 af den italienske videnskabsmand Pietro Angelo Secchi . ”Det er uden tvivl den enkleste vare med udstyr til martsprøveudtagning, ” fortæller Plymouths Richard Kirby, en planktonbiolog, der leder projektet, til Surprising Science.
Planktonbiolog Richard Kirby sænker en Secchi Disk i Storbritanniens Plymouth Sound. Foto med tilladelse fra Richard Kirby
Når en søfarende borgerforsker er klar til at bruge appen, er det første skridt at oprette en Secchi Disk (instruktioner er inkluderet). Den lille, hvide disk - lavet af plast, træ eller metal - er fastgjort til et målebånd på den ene side og en vægt på den anden. Du holder målebåndet og sænker disken lodret ned i havvandet, og så snart den forsvinder fra syne, bemærker du dybden på målebåndet. Dette tal, "Secchi-dybden", afspejler gennemsigtigheden af vandkolonnen, der er påvirket af antallet af tilstedeværende partikler. ”Bortset fra flodmundinger og områder, hvor turbiditeten i vandsøjlen kan blive påvirket af suspenderet sediment, er Secchi-dybden omvendt relateret til fytoplankton-biomasse, ” siger Kirby. Secchi-dybden fortæller også forskerne, hvilken dybde lys understøtter liv i vandet.
Du indtaster Secchi-dybden og GPS-placeringen på din smartphone (en netværksforbindelse er ikke påkrævet for dette) i appen. Plymouth-forskerne modtager dataene, så snart du genvinder netværksforbindelse. Du kan også uploade fotos og indtaste yderligere detaljer som vandtemperatur (målt ved båden) og noter om visuelle observationer - f.eks. En skummende overflade, en planktonblomst eller en flok fodrende havfugle.
En Secchi Disk nedsænket i Storbritanniens Plymouth Sound. Foto af Richard Kirby
Plymouth-forskerne håber, at havgængere over hele kloden vil deltage i forskningen, hvormed de vil opbygge en database og et kort over havene, der kortlægger både de sæsonbestemte og årlige ændringer i planteplanktonniveauet for at hjælpe forskere med at studere klimaændringer og havene. ”En person, der registrerer en Secchi-dybde to gange om måneden i et par år, vil generere nyttige data om deres lokale hav, ” siger Kirby. ”Jo flere mennesker der deltager, jo større er projektet og desto mere vigtigt og værdifuldt vil det blive for kommende generationer.”
Kirby bemærker, at borgerforskere længe har leveret værdifulde data om langsigtede miljøændringer, og ser internettet som en stor mulighed for at forene borgerforskeres indsats. ”Vi ser ofte tilbage og ønsker, at vi var begyndt at overvåge noget om den naturlige verden, ” siger han. ”'Hvis vi bare var begyndt at måle' x 'for ti år siden.' Der er ikke noget tid som nutiden til at starte noget for fremtiden. ”
