Gli oceani in fase di riscaldamento hanno causato il declino del 40 percento dal 1950 dei livelli di fitoplancton, come il campione misto di diatomee monocellulari e a catena formata nella foto sopra. Foto di Richard Kirby
Due settimane fa, un gruppo di marinai al largo della costa della Nuova Zelanda si sporse sul lato della loro barca, lasciò cadere un aggeggio nell'Oceano Pacifico e lo vide scomparire. Usando un'app che avevano scaricato su uno smartphone, registrarono una lettura dal dispositivo subacqueo, insieme alla loro posizione GPS e alla temperatura dell'acqua. In pochi minuti erano diventati i primi partecipanti a un nuovo programma lanciato dal Plymouth University Marine Institute del Regno Unito che consente ai cittadini scienziati di aiutare i climatologi a studiare gli effetti dei cambiamenti climatici sugli oceani.
I marinai del Kiwi stavano misurando la concentrazione di fitoplancton, un microrganismo che vive sulla superficie del mare. Il fitoplancton, chiamato anche microalghe, produce metà dell'ossigeno nell'aria che respiriamo e sono responsabili del 50 percento della fotosintesi terrestre. Balene, meduse, gamberi e altri banchetti della vita marina su di esso, rendendolo una parte critica della catena alimentare marina.
Il fitoplancton richiede una certa temperatura dell'acqua per prosperare (varia a seconda della regione) e, senza queste condizioni privilegiate, diminuisce in numero o migra alla ricerca di acqua ottimale. Mentre i livelli superiori degli oceani della Terra si sono riscaldati di 0, 59 gradi Fahrenheit nel secolo scorso, la quantità di fitoplancton in tutto il mondo diminuisce di circa l'1% ogni anno, secondo uno studio del 2010 pubblicato sulla rivista Nature
In effetti, lo studio ha dimostrato che le concentrazioni di fitoplancton sono diminuite di un totale del 40 percento dal 1950. Il declino si unisce allo sbiancamento dei coralli, all'innalzamento del livello del mare, all'acidificazione degli oceani e al rallentamento della circolazione delle acque profonde (che influenza le temperature dell'acqua e gli schemi meteorologici) come i pedaggi noti dei cambiamenti climatici sugli oceani.
Questo calo della popolazione di fitoplancton è preoccupante a causa del ruolo di questo organismo nella rete alimentare marina. "Nonostante le loro dimensioni microscopiche, il fitoplancton ... è il precursore dei cambiamenti climatici nei sistemi acquatici", ha scritto gli autori di uno studio del 2011 sul fitoplancton e sui cambiamenti climatici pubblicato sulla rivista Proceedings of the Royal Society . Quindi capire come andranno le altre creature del mare mentre i cambiamenti climatici dipende da come i livelli di fitoplancton drasticamente continuano a scendere.
Gli effetti di una carenza di cibo su grandi pesci in mare aperto come il pesce spada e il tonno, che già soffrono di pesca eccessiva, potrebbero porre problemi anche agli umani. "Stiamo spremendo da entrambe le parti", ha detto a Nature Paul Falkowski, che dirige il laboratorio di biofisica ambientale ed ecologia molecolare dell'Università di Rutgers. “Stiamo sicuramente pescando troppo negli oceani. Ora vediamo che c'è una pressione dal fondo della catena alimentare. "
Nonostante la sua importanza, gli scienziati hanno faticato a monitorare il fitoplancton e l'analisi di tutti gli oceani della Terra presenta evidenti ostacoli logistici. Queste sfide sono diventate evidenti dopo che uno studio recente ha concluso che i cambiamenti climatici non sono da biasimare per il calo dei livelli di fitoplancton e un altro ha confutato che il fitoplancton sta svanendo del tutto in un acceso dibattito all'interno della comunità scientifica. Entra nello studio di Plymouth, che sta cercando di porre fine alla disputa e colmare le lacune nella ricerca sul fitoplancton sfruttando i milioni di marinai e pescatori che navigano negli oceani del mondo per aiutare a misurare i livelli di fitoplancton nella parte superiore delle acque.
Il programma si basa sull'app Secchi, una nuova app per smartphone ideata dagli scienziati di Plymouth che prende il nome dal disco Secchi (PDF), un'apparecchiatura che è stata utilizzata per misurare la torbidità in acqua dalla sua invenzione nel 1865 dallo scienziato italiano Pietro Angelo Secchi . "È probabilmente l'oggetto più semplice dell'attrezzatura per il campionamento marino", ha detto a Surprising Science Richard Kirby, un biologo del plancton che sta guidando il progetto.
Il biologo del plancton Richard Kirby abbassa un disco Secchi nel suono britannico di Plymouth. Foto per gentile concessione di Richard Kirby
Quando uno scienziato cittadino marittimo è pronto per utilizzare l'app, il primo passo è creare un disco Secchi (le istruzioni sono incluse). Il piccolo disco bianco, realizzato in plastica, legno o metallo, è attaccato a un metro da un lato e un peso dall'altro. Tieni il metro a nastro e abbassa il disco verticalmente nell'acqua di mare, e non appena scompare dalla vista, noti la profondità sul metro a nastro. Questo numero, la "profondità Secchi", riflette la trasparenza della colonna d'acqua, che è influenzata dal numero di particelle presenti. "Lontano dagli estuari e dalle aree in cui la torbidità della colonna d'acqua può essere influenzata da sedimenti sospesi, la profondità di Secchi è inversamente correlata alla biomassa del fitoplancton", afferma Kirby. La profondità Secchi racconta anche agli scienziati la profondità con cui la luce sostiene la vita nell'acqua.
Immetti la profondità Secchi e la posizione GPS sul tuo smartphone (non è necessaria una connessione di rete per questo) nell'app. I ricercatori di Plymouth ricevono i dati non appena si riacquista la connettività di rete. Puoi anche caricare foto e digitare ulteriori dettagli come la temperatura dell'acqua (misurata dalla barca) e note su osservazioni visive, ad esempio una superficie spumosa, una fioritura di plancton o uno stormo di uccelli marini che si nutrono.
Un disco Secchi immerso nel Plymouth Sound britannico. Foto di Richard Kirby
I ricercatori di Plymouth sperano che i navigatori oceanici di tutto il mondo partecipino alla ricerca, con la quale costruiranno un database e una mappa degli oceani che tracciano i cambiamenti stagionali e annuali dei livelli di fitoplancton per aiutare gli scienziati a studiare i cambiamenti climatici e gli oceani. "Una persona che registra una profondità Secchi due volte al mese per alcuni anni genererà dati utili sul proprio mare locale", afferma Kirby. "Più persone partecipano, maggiore è il progetto e più importante e prezioso diventerà per le generazioni future."
Kirby osserva che i cittadini scienziati hanno a lungo fornito dati preziosi sui cambiamenti a lungo termine dell'ambiente e considera Internet una grande opportunità per unire gli sforzi dei cittadini scienziati. "Spesso guardiamo indietro e vorremmo aver iniziato a monitorare qualcosa sul mondo naturale", afferma. "'Se solo avessimo iniziato a misurare' x 'dieci anni fa.' Bene, non c'è tempo come il presente per iniziare qualcosa per il futuro. "
