从卫星上能测量海面浮游生物的数量吗

如果我们取一滴海水,放在显微镜下观察,会看到许多形状不同、种类各异的浮游生物。这些浮游生物虽然个子小,但却是海洋生物链中最基础的环节,因为它们不仅能通过光合作用释放出氧气,而且还是很多海洋鱼虾的食物。如果没有这些浮游生物,其他的海洋生物也就无法生存下去。所以,科学家都非常关心海洋里这些小家伙的数量。

虽然通过显微镜观察的方式,可以大致数出一滴海水中到底有多少数量的浮游生物。但是,面对如此浩瀚辽阔的海洋,要实现大面积海洋表面浮游生物量的观测,靠显微镜来“数”是肯定不行的。为了解决这个问题,科学家发明了一种神奇的仪器,能一边在天上“飞”,一边“数”出海面浮游生物的数量。这到底是怎么回事呢?

原来,海水的颜色会受浮游生物的影响。浮游生物体内存在大量的色素细胞,叶绿素a是分布最为丰富的一种色素,它比较喜欢黄色和蓝色波长的光,而不喜欢绿光。所以,当海水中存在一定数量的浮游生物时,海水就会变成绿色。此外,浮游生物在受到阳光照射后,还会发出一种红色的荧光。这种荧光是浮游生物所特有的,只要检测到这种荧光,就可以判定海水中含有浮游生物。

既然浮游生物能影响海水颜色,那么我们就能通过海水颜色判断海水中浮游生物的数量。因为浮游生物的数量越多,海水所散射出来的绿光或红色的荧光也会越多。这样,通过接收海水散射出来的绿光或红色荧光的强弱,就能测量到海洋浮游生物的数量。

前面提到的会“飞”的神奇仪器,其实就是搭载在海洋卫星上的水色传感器,专门用来接收不同颜色的海水散射光。卫星飞行的速度相当快,一天之内就能将全球海洋表面的浮游生物量“数”上一遍,有的甚至能“数”上几十遍。这样一来,科学家就能知道海洋里的浮游生物主要藏在哪里,是增多还是减少了。

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