Pemanasan lautan telah menyebabkan tahap fitoplankton, seperti sampel bercampur diatom pembentuk sel-rantai tunggal dan rantai yang digambarkan di atas, merosot 40 peratus sejak tahun 1950. Gambar oleh Richard Kirby
Dua minggu yang lalu, sekumpulan pelaut dari pantai New Zealand bersandar di tepi bot mereka, menjatuhkan pelangi ke Lautan Pasifik dan menyaksikannya hilang. Menggunakan aplikasi yang telah dimuat turun ke telefon pintar, mereka mencatat bacaan dari peranti bawah air, bersama dengan lokasi GPS mereka dan suhu air. Dalam masa beberapa minit sahaja, mereka telah menjadi peserta pertama dalam program baru yang dilancarkan oleh Institut Marin Universiti Plymouth di UK yang membolehkan saintis rakyat membantu para ahli iklim mempelajari pengaruh perubahan iklim di lautan.
Pelaut Kiwi mengukur kepekatan fitoplankton, sebuah mikroorganisma yang hidup di permukaan laut. Phytoplankton, juga dikenali sebagai microalgae, menghasilkan separuh oksigen di udara yang kita nafas dan bertanggungjawab terhadap 50 peratus daripada fotosintesis Bumi. Paus, ubur-ubur, udang dan lain-lain hari kehidupan marin di atasnya, menjadikannya sebahagian penting dari rantaian makanan laut.
Phytoplankton memerlukan suhu air tertentu untuk berkembang maju (ini berbeza-beza serantau), dan tanpa syarat-syarat yang digemari ini, mereka sama ada menurunkan bilangan atau berhijrah mencari air yang optimum. Apabila paras tertinggi di lautan Bumi telah dipanaskan oleh 0.59 darjah Fahrenheit pada abad yang lalu, jumlah fitoplankton di seluruh dunia menurun sebanyak kira-kira 1 peratus setiap tahun, menurut kajian 2010 yang diterbitkan dalam jurnal Nature
Malah, kajian menunjukkan bahawa konsentrasi fitoplankton telah menurun sebanyak 40 peratus sejak tahun 1950. Penurunan ini menyerupai pemutihan karang, kenaikan paras laut, pengasaman laut dan perlambatan peredaran air dalam (yang mempengaruhi kesan air dan cuaca) seperti tol perubahan iklim di lautan.
Penurunan populasi fitoplankton ini menggangu kerana peranan organisma ini dalam web makanan laut. "Walaupun saiz mikroskopik mereka, fitoplankton ... adalah perubahan iklim dalam sistem akuatik, " kata penulis kajian 2011 tentang fitoplankton dan perubahan iklim yang diterbitkan dalam jurnal Proceedings of the Royal Society . Oleh itu, memahami bagaimana makhluk laut yang lain akan berubah kerana perubahan iklim bergantung kepada bagaimana paras phytoplankton secara drastik terus menurun.
Kesan kekurangan makanan di ikan besar, ikan laut terbuka seperti ikan todak dan ikan tuna, yang sudah mengalami masalah penangkapan ikan, dapat menimbulkan masalah bagi manusia juga. "Kami memerah dari kedua-dua hujungnya, " kata Paul Falkowski, yang mengendalikan Bioteknologi Alam Sekitar Rutgers dan Biologi Molekul Molekul Universiti, memberitahu Nature . "Kami terlalu banyak menangkap ikan di lautan. Sekarang kita lihat ada tekanan dari bahagian bawah rantaian makanan. "
Meskipun penting, saintis telah berjuang untuk memonitor fitoplankton, dan menganalisis semua lautan Bumi yang memberikan halangan logistik yang jelas. Cabaran-cabaran tersebut menjadi jelas setelah satu kajian baru-baru ini membuat kesimpulan perubahan iklim bukanlah untuk menyalahkan tahap fitoplankton yang semakin berkurangan dan satu lagi menafikan bahawa fitoplankton menghilangkan perdebatan dalam komuniti saintifik. Masukkan kajian Plymouth, yang cuba mengakhiri pertikaian itu dan mengisi jurang dalam penyelidikan fitoplankton dengan memanfaatkan berjuta-juta pelayar dan nelayan yang melayari lautan dunia untuk membantu mengukur tahap fitoplankton di bahagian atas air.
Program ini bergantung kepada aplikasi Secchi, aplikasi telefon pintar baru yang direka oleh ahli sains Plymouth yang dinamakan untuk Secchi Disk (PDF) - satu peralatan yang telah digunakan untuk mengukur kekeruhan dalam air sejak penemuannya pada tahun 1865 oleh saintis Itali, Pietro Angelo Secchi . "Ini boleh dikatakan perkara paling mudah bagi peralatan pensampelan laut, " kata Richard Kirby dari Plymouth, ahli biologi plankton yang mengetuai projek itu, memberitahu Sains yang Mengagumkan.
Ahli biologi Plankton Richard Kirby menurunkan cakera Secchi ke dalam Plymouth Sound Britain. Photo courtesy of Richard Kirby
Apabila ahli sains pelaut sedia untuk menggunakan aplikasinya, langkah pertama ialah membuat Secchi Disk (arahan dimasukkan). Pembuatan cakera kecil, putih, plastik, kayu atau logam-dipasang pada satu pita di satu sisi dan berat di sisi yang lain. Anda memegang langkah pita dan menurunkan cakera secara vertikal ke dalam air laut, dan sebaik sahaja ia hilang dari penglihatan, anda perhatikan kedalaman pada ukuran pita. Nombor ini, "kedalaman Secchi, " mencerminkan ketelusan lajur air, yang dipengaruhi oleh jumlah zarah yang ada. "Jauh dari estuari dan kawasan di mana kekeruhan lajur air mungkin dipengaruhi oleh sedimen yang ditangguhkan, Kedalaman Secchi adalah terbalikkan dengan biomassa fitoplankton, " kata Kirby. Kedalaman Secchi juga memberitahu saintis kedalaman cahaya yang menyokong kehidupan di dalam air.
Anda memasukkan kedalaman Secchi dan lokasi GPS pada telefon pintar anda (sambungan rangkaian tidak diperlukan untuk ini) ke dalam aplikasi. Para penyelidik Plymouth menerima data sebaik sahaja anda mendapatkan sambungan rangkaian. Anda juga boleh memuat naik foto dan taip butiran tambahan seperti suhu air (diukur dengan bot) dan nota pada pemerhatian visual - katakan, permukaan berbuih, mekar plankton atau kawanan burung laut yang memberi makan.
Satu Secchi Disk tenggelam di Britain Plymouth Bunyi. Gambar oleh Richard Kirby
Para penyelidik Plymouth berharap para penonton laut di seluruh dunia akan mengambil bahagian dalam penyelidikan, di mana mereka akan membina pangkalan data dan peta lautan yang mencatatkan perubahan bermusim dan tahunan dalam tahap fitoplankton untuk membantu saintis mengkaji perubahan iklim dan lautan. "Satu orang yang merekodkan kedalaman Secchi dua kali sebulan selama beberapa tahun akan menghasilkan data berguna mengenai laut tempatan mereka, " kata Kirby. "Semakin banyak orang yang mengambil bahagian, semakin besar projek dan yang lebih penting dan berharga akan menjadi generasi akan datang."
Kirby menyatakan bahawa para saintis warga negara telah lama memberikan data berharga mengenai perubahan jangka panjang kepada alam sekitar, dan melihat internet sebagai peluang besar untuk menyatukan usaha para saintis warga negara. "Kami sering melihat ke belakang dan berharap kami telah mula memantau sesuatu tentang dunia semula jadi, " katanya. "'Sekiranya kita sudah mula mengukur' x 'sepuluh tahun lalu.' Nah, tidak ada masa seperti sekarang untuk memulakan sesuatu untuk masa depan. "
