חישה מרחוק היא טכנולוגיה חדשנית שפותחה בעשור האחרון ומתבססת על תצפיות על כדור הארץ וגרמי שמים קרובים מהחלל באמצעות לוויינים. טכנולוגיה זו מאפשרת לראשונה קבלת תמונות שמלוות במידע אודות ההרכב הכימי המדויק של כל עצם בתמונה, זאת ממרחק של מאות קילומטרים, ללא מגע וללא מידע קודם.

חישה מרחוק בהקשר הימי עוסקת ביצירת מידע מתוך הדמאות ביחס לתכונות הים והצומח בו. הדמאות אלו נוצרות על פי קרינה אלקטרומגנטית שהוחזרה מפני השטח והמגיעה לחיישנים הממוקמים על לוויינים. רגישות החיישנים מאפשרת יצירת תמונה רב ממדית המשלבת מידע המגיע מאורכי גל שונים.

פיטופלנקטון הם יצורים מיקרוסקופיים ימיים. הם היצרנים הראשונים בגוף המים האחראים על יותר ממחצית מתהליכי הפוטוסינתזה שמתרחשים בכדור הארץ. בפוטוסינתזה מיוצר בעזרת אנרגיית השמש סוכר ממים ומפחמן דו-חמצני, תוך פליטת חמצן כפסולת. פיטופלנקטון מהווים בסיס לשרשרת המזון הימית כך שבריאותם משפיעה על בריאות המערכת האקולוגית הימית כולה. פיטופלנקטון מהווים פחות מאחוז אחד מביומסת הצמחים, אבל אחראים על 45 אחוז מהיצרנות הראשונית. את ביומסת הפיטופלנקטון אפשר לזהות ממרחק רב הודות לצבעו הירוק שמוקנה לו על ידי כלורופיל - מולקולת צבען (פיגמנט) החיונית בתהליך הפוטוסינתזה.

כלורופיל קולט את גלי האור בתחום האדום ומחזיר גלים בתחום הצהוב, הכחול והירוק. הוא מאפשר את מעבר האנרגיה בתהליך הפוטוסינתזה ומקנה לצמחים את צבעם הירוק. בשל הגדרה מדויקת של תחומי הבליעה של הכלורופיל ניתן לזהותו בקלות מלוויינים. ריכוז הכלורופיל במים משמש אומדן גס לביומסת הפיטופלנקטון.

תמונות לווין יכולות לזהות כלורופיל בפני המים, עד עומק של עשרה מטרים. לפי שיטת מדידה זו, מזרח הים התיכון עני באופן יחסי. עם זאת, לרוב הפיטופלנקטון נמצא גם מתחת לעומק עשרה מטרים, לכן תמונת הלווין עשויה גם להטעות.
אנרגית השמש שאינה מנוצלת בתהליך הפוטוסינתזה, משתחררת כחום וכאור פלואורסצנטי אדום. באמצעות ניטור האור האדום ניתן לקבל תמונת מצב על פעילותו התקינה ובריאות סביבתו של הפיטופלנקטון.

בתמונה: האי טסמניה והמים הסובבים אותו. הצבעים אדום וצהוב מסמנים ריכוז גדול יותר של פיטופלנקטון, בעוד שירוק וכחול מסמנים את היעדרותו (או ריכוזים נמוכים מאוד שלו).

מקורות

Aqua Earth-observing satellite mission