Satellitter måler havets pust

På land er det planter som står for primærproduksjonen, det vil si dannelsen av organisk materiale fra fotosyntese av karbondioksid (CO2) og vann ved hjelp av sollys.

Denne primærproduksjonen danner grunnlaget for næringskjedene til alle levende organismer på land. Den er også grunnlaget for karbonsyklusen på jorda, hvor CO2 brukes til å danne organisk materiale, som så brytes ned av andre prosesser.

I havet er det mikroskopiske organismer av planteceller, kalt planteplankton, som står for primærproduksjonen. Samlet bruker alt planteplanktonet i havet like mye CO2 som alle plantene på land til sammen.

Derfor har planteplanktonet i havet og primærproduksjonen der en stor betydning for CO2 på jorda. Siden planteplanktonet også danner grunnlaget for næringskjedene i havet, er primærproduksjonen viktig for alt livet der, inkludert bestandene av fisk og annen sjømat.

Store variasjoner

Men hva skjer med planteplanktonet og primærproduksjonen i havet når klimaet endrer seg?

En gruppe forskere undersøkte dette ved hjelp av satellittmålinger og målinger gjort fra skip.

Forskerne brukte data fra flere satellitter for å analysere den globale årlige primærproduksjonen i havet fra 1998 til 2018.

Algeoppblomstring utenfor kysten av Norge, sett av Envisat i 2010

Resultatene viste at den globale årlige primærproduksjonen i havet var fra mellom 38 til 42 milliarder tonn karbon hvert år.

Men den globale årlige primærproduksjonen i havet endret seg fra sted til sted, gjennom årstidene, og fra år til år. (Se animasjonen øverst i artikkelen.)

Det var også store forskjeller mellom kystnære havområder, som hadde den høyeste primærproduksjonen, og det åpne havet, som hadde en mye lavere primærproduksjon.

Dessuten steg og sank produktiviteteten til planteplanktonet i verden når bestemte prosesser i jordas store systemer endret seg. Det gjaldt for eksempel værfenomenene El Niño, Dipolen i det indiske hav, og Den nordatlantiske oscillasjonen.

Trenger data over minst 30 år

- Alle forstår hvorfor regnskogen og trær er viktige, at de fungerer som jordas lunger og tar opp CO2 fra atmosfæren, sier Gemma Kulk ved Plymouth Marine Laboratory i England. Hun er hovedforskeren bak de nye resultatene.

- Men de fleste vet ikke at planteplanktonet i havet er like viktig som trærne på land, og at annethver åndedrag vi tar kan vi takke havet for, sier Kulk.

Data over primærproduksjonen over lang tid vil gjøre forskerne bedre i stand til å beregne og modellerer effekten av klimaendringene på denne viktige prosessen på jorda. Det vil også kunne avsløre endringer i andre deler av jordas store systemer.

Plankton ved Gotland i Østersjøen sett av Sentinel-3 i juli 2019. Foto: Copernicus

- Selv om vi nå har data av den årlige globale primærproduksjonen i havet gjennom 20 år, trenger vi data over minst 30 år for å kunne si noe sikkert om endringer som sammenfaller med klimaet, sier Shubha Sathyendranath ved Plymouth Marine Laboratory.

Hun er medforsker i den nye undersøkelsen og leder et prosjekt som undersøker havfarge i ESAs Climate Change Initiative.

ESAs Climate Change Initiative er et forsknings- og utviklingsprogram som kombinerer målingene fra flere forskjellige satellitter for å gi globale tidsserier over 21 nøkkelkomponenter i jordas store systemer.

Flere norske forskere i feltet

- Det er flott å se at vi nå har lange tidsserier fra satellitt også for planteplankton og primærproduksjon, sier Terje Wahl, avdelingsdirektør for forskning og jordobservasjon ved Norsk Romsenter.

Dette er målinger som den europeiske miljøsatellitten Sentinel-3 er spesiallaget for og vil videreføre i mange år fremover.

Sentinel-3 undersøker planktonvekst, temperatur, vindhastighet, bølgehøyde og andre viktige miljøfaktorer i havet. Arbeidet med denne satellitten ledes av norske Anja Strømme ved ESA.

Sentinel-3 måler blant annet temperatur, sirkulasjon, farge, bølgehøyde og fotosyntese i havet. Grafikk: ESA/ATG Medialab

- I Norge er både Havforskningsinstituttet, Nansensenteret og Norsk institutt for vannforskning aktive innen bruk av satellitter for å analysere havfarge, sier Wahl.

Havfarge viser planteplankton i havet og brukes for å forske på primærproduksjon, algeoppblomstring nær oppdrettsanlegg, og som mål på vannkvaliteten generelt.

- Det er fascinerende at vi med satellittdataene over primærproduksjonen i havet ser en annen måte som kloden vår "puster" på, sier Wahl.

Norsk Romsenter ønsker gode idéer

Sentinel-3 er en av satellittene i det europeiske miljøprogrammet Copernicus-programmet. Norge er med i Copernicus og har tjent på det, både forskningsmessig og industrielt.

Er du nysgjerrig på hva miljøsatellittene i Copernicus-programmet ser? Du kan leke deg med dataene deres her. 

Norsk Romsenter og ESA er på jakt etter gode idéer som bruker satellittdata til nye produkter og tjenester. Les mer om det her. 

Kontakt

Terje Wahl – Avdelingsdirektlør, forskning og jordobservasjon – Norsk Romsenter – 901 24 850