Sono microscopiche – ma non per questo meno importanti rispetto ad altri sistemi vegetali, dato che svolgono un ruolo di primo piano nel ciclo globale del carbonio – e influenzano la biologia e il clima oceanici: si tratta di piccolissime piante acquatiche, che popolano i mari della Terra e sono definite fitoplancton. Questa ‘famiglia’ di organismi vegetali mignon è al centro di uno studio pubblicato di recente su Remote Sensing (articolo: “Primary Production, an Index of Climate Change in the Ocean: Satellite-Based Estimates over Two Decades”). Il lavoro, coordinato dal Plymouth Marine Laboratory, si è basato sui dati della Climate Change Initiative (Cci), un programma dell’Esa ideato per realizzare pienamente il potenziale delle informazioni derivanti dalle osservazioni satellitari della Terra a lungo termine.
Lo studio ha prodotto una serie temporale di 20 anni relativa alla produzione primaria nelle acque marine terrestri, connessa al fitoplancton; tale processo riguarda la produzione di composti organici dall’anidride carbonica presente nell’atmosfera o nell’acqua, tramite la fotosintesi. Ogni cambiamento, anche di piccole dimensioni, nella produzione primaria può influenzare le concentrazioni di anidride carbonica e incidere sulla biodiversità.
Quindi, il fitoplancton, anche se ha meno visibilità nell’opinione pubblica rispetto a boschi e foreste, è un elemento molto importante negli equilibri climatici e necessita di essere monitorato costantemente, soprattutto in relazione al riscaldamento delle superfici oceaniche dovuto alla crescita dei gas serra nell’atmosfera. Molti controlli vengono effettuati in situ, ma è il monitoraggio dallo spazio a fare le differenza: i satelliti, infatti, godono di un punto di vista privilegiato e sono fondamentali per avere una visione globale del fitoplancton. Gli autori del saggio hanno utilizzato una specifica serie di dati nell’ambito della Cci – la Ocean Colour – per analizzare su una scala temporale di 20 anni (1998-2018) l’evoluzione della produzione primaria e la sua variabilità d anno in anno; il set di dati in questione combina informazioni satellitari e in situ. Nello specifico, parte del materiale per la ricerca proviene da alcuni strumenti a bordo di missioni di Osservazione della Terra di Esa e Nasa, quali lo spettrometro Meris (Envisat-1), lo spettro-radiometro Modis (Aqua), il sensore SeaWifs (OrbView-2) e il radiometro Viirs (Suomi-Npp).
L’analisi dei dati ha evidenziato che gli schemi della produzione primaria variano a seconda del luogo, della stagione e dell’anno presi in considerazione. Ad esempio, gli studiosi hanno notato che il processo presenta numerose differenze regionali, con una produzione più elevata nelle aree costiere e più contenuta in mare aperto. Inoltre, i livelli di produzione primaria salgono e scendono in concomitanza con i principali fenomeni climatici periodici, come El Nino, il Dipolo dell’Oceano Indiano e l’Oscillazione Nord Atlantica. A valle dell’analisi condotta, gli autori dell’articolo ritengono che sia necessario prendere in considerazione un arco temporale più vasto (almeno 30 anni) per poter quantificare con maggiore dettaglio la produzione primaria a lungo termine e determinare i suoi effetti sul clima. La prospettiva è la realizzazione di modelli informatici sempre più affidabili e utili alle comunità per affrontare i cambiamenti climatici, mitigandone l’impatto.
In alto: un frame dell’animazione prodotta per l’articolo e relativa alla produzione primaria nel 2018 (Crediti: Ocean Colour Cci, Plymouth Marine Laboratory/Esa)