La plus grande migration animale sur Terre est probablement quelque chose dont vous n'avez jamais entendu parler et dont peu ont été témoins :des légions de minuscules créatures marines s'élevant à la surface de l'océan chaque nuit pour se nourrir de minuscules plantes, puis s'enfoncer dans l'abîme, eau sombre à l'aube.
Appelée la migration verticale journalière, il a été enregistré pour la première fois il y a près de 200 ans en tirant des filets de navires à travers la colonne d'eau. Aujourd'hui, les scientifiques marins échantillonnent toujours le mouvement à l'aide de filets de bord. Ils envoient également des signaux acoustiques dans l'eau pour suivre la « rétrodiffusion » du son du zooplancton lorsqu'ils migrent de haut en bas. Certains collectent des données à partir d'avions, déployer un système lidar qui utilise une sorte de radar laser pour créer la rétrodiffusion.
Mais de telles méthodes demandent du temps et des ressources et sont limitées.
Puis, Il y a quelques années, les océanographes travaillant avec le NASA Langley Research Center en Virginie ont découvert que le satellite en orbite CALIPSO de la NASA et son instrument lidar, construits pour étudier les nuages, pas les océans - collecte des données sur cette migration à l'échelle mondiale par hasard depuis 2006.
Les scientifiques étaient étonnés et ravis.
"Le lidar nous a donné nos premières mesures d'animaux - en fait, comportement animal—depuis l'espace, " a déclaré Michael Behrenfeld, un océanographe biologique à l'Oregon State University. "Ce (cela) nous a permis de faire pour la première fois, c'est en fait d'étudier cette migration à l'échelle mondiale tous les 16 jours pendant 10 ans. Et c'est un endroit très puissant."
Behrenfeld est l'auteur principal d'un article sur cette recherche récemment publié dans la revue scientifique La nature .
Behrenfeld a collaboré pendant des années avec Yongxiang Hu, un scientifique de l'atmosphère à Langley, sur les moyens d'utiliser les actifs actuels de la NASA dans l'espace pour collecter des données océaniques. Mesures prises par l'instrument lidar de CALIPSO, appelé CALIOP, lui a permis d'étudier la biomasse du plancton dans les océans de surface, par exemple, et les changements dans les écosystèmes polaires.
Puis une nuit lors d'une croisière de recherche dans l'Atlantique Nord, Behrenfeld a remarqué un morceau de phytoplancton rongé par les animaux migrateurs en très peu de temps.
"Je l'ai regardé et j'ai dit, 'C'est quelque chose auquel je dois faire attention, ' ", se souvient Behrenfeld.
Plus tard, un collègue lui a montré des données de mesures de terrain diurnes de zooplancton en migration prises à l'aide de signaux optiques.
"Quand j'ai vu ça, l'ampoule allumée, " Behrenfeld a déclaré. "Je savais ce que je voulais faire et j'avais besoin de gens de Langley pour m'aider à le faire."
Collaborant à nouveau avec Hu et d'autres, il a comparé ces mesures de terrain de jour avec les mesures de nuit de CALIOP et, assez sur, trouvé un signal de la migration.
Ces minuscules animaux marins migrent pour une raison importante, a expliqué Deborah Steinberg, experte en zooplancton, présidente du département des sciences biologiques du Virginia Institute of Marine Science et co-auteur de l'étude.
"Le but principal de celui-ci, " Steinberg a dit, "est d'éviter de se faire manger."
Mais, alors que le but est d'échapper aux prédateurs visuels en restant dans l'obscurité, elle a dit, leur migration joue également un rôle clé dans quelque chose de bien plus vaste :éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère et le séquestrer dans les profondeurs de l'océan, où il ne contribue pas au réchauffement climatique.
La bande transporteuse en carbone fonctionne comme ceci :CO
Ce mouvement du carbone est considéré comme si important pour le climat de la planète, dit Behrenfeld, que l'ensemble de données de CALIOP est intégré dans les modèles climatiques mondiaux.
CALIOP a également découvert une énigme sur la force de la migration. En général, il a dit, la force de migration semble monter et descendre avec la production de phytoplancton, qui à son tour est en corrélation avec les températures de surface des océans et, donc, climat.
Mais il y a des régions importantes de l'Atlantique où cette relation semble être le contraire, il a dit, et les scientifiques ne comprennent pas pourquoi.
"Tout type de découverte comme celle-ci ouvre toute une boîte de nouvelles questions, " a déclaré Behrenfeld. " Ce dont nous aurons vraiment besoin pour bien faire les choses, c'est d'un lidar satellite qui est en fait conçu pour faire des études océaniques, et pas seulement compter sur un instrument atmosphérique."
Un tel instrument a été développé à Langley, et subit des essais sur le terrain sur des avions, a déclaré Chris Hostetler, un scientifique du projet de la NASA qui a aidé à développer le CALIOP. Behrenfeld et Hu aident à concevoir le nouvel instrument.
"Cela ouvrira un tout nouveau niveau en science, " Hostetler a dit. " Ce sera une nouvelle frontière. "
Mais, tant que la technologie est là, il a dit, ils sont toujours à la recherche de financement et d'opportunités.
"Dans la science, il y a plein de bonnes idées, " a déclaré Hostetler. " Il faut des années pour convaincre la communauté scientifique et pour convaincre les agences de financement qu'une certaine idée vaut la peine de dépenser quelques centaines de millions de dollars, parce que c'est ce qu'il faut pour mettre en place un satellite de la nature dont nous parlons."
Même le CALIOP a mis du temps à obtenir l'approbation et le financement contre les doutes qu'un système lidar puisse fonctionner de manière fiable dans l'espace. Finalement, il a été lancé en orbite en 2006 pour une mission de trois ans et a rapidement prouvé qu'il le pouvait. Le lidar est toujours en train de se brancher, une décennie après sa date d'expiration. Hostetler a déclaré que ses ensembles de données en ont engendré plus de 2, 000 articles dans des revues scientifiques, principalement sur la science de l'atmosphère.
"Le fait qu'il soit utilisé pour la recherche océanique, c'était vraiment étonnant pour moi, " Hostetler a déclaré. "Nous ne rêvions même pas de cela.
"Dire que c'est un énorme succès est vraiment un euphémisme. Cela a été une transformation en termes de télédétection atmosphérique."
Même si le CALIOP s'éteint demain, dit Hostetler, "l'ensemble de données des 13 dernières années est toujours en banque, et les gens analyseront ces données de différentes manières dans les années à venir."
©2020 Daily Press (Newport News, Virginie.)
Distribué par Tribune Content Agency, LLC.
