每年夏天，伊利湖西部盆地的藻類群落都會繁盛。科學家們正在尋求美國太空總署的新技術來更好地從太空追蹤它們。
伊利湖的藻類大量繁殖造成了嚴重的生態和健康風險。 Landsat 9 和即將推出的 PACE 衛星的衛星影像提供了關鍵數據，幫助研究人員分析影響這些水華的環境因素和營養動態。
伊利湖藻華提前爆發藻類大量繁殖已成為伊利湖的常見現象，就像跳島遊、觀光遊船和雲霄飛車一樣，也是伊利湖夏季的一部分。 2024 年， 6 月 24日，該湖的西部盆地開始出現藍綠藻大量繁殖，這是自NOAA自 2002 年開始追蹤藍藻以來，最早發現的藍藻大量繁殖。開花季節可以持續到十月，其持續時間取決於秋季混合湖水的風事件的頻率。
擴大藻類覆蓋範圍的衛星監測
當 Landsat 9 上的 OLI-2（操作陸地 土耳其 電話號碼庫 成像儀-2）於 8 月 13 日獲取這張圖像時，水華覆蓋了大約 320 平方英里（830 平方公里）。自那一天以來，也就是陸地衛星最後一次清楚地觀測到這部分湖水時，水華面積將增加一倍多，到8 月22 日達到本季可能最大的範圍，達到660 平方英里（1,700 平方公里）。
毒性和環境影響浮游植物的大量繁殖會對湖泊生態系統、人類健康、當地經濟甚至市政供水產生影響。這種水華中的優勢生物是藍藻微囊藻，它產生毒素微囊藻毒素，可導致肝損傷、麻木、頭暈和嘔吐。 NOAA 的五大湖環境研究實驗室在 8 月 12 日這一周測量到的毒素濃度超過了娛樂限制。
藻華預測及其影響因素美國國家海洋暨大氣總署及其研究合作夥伴預測，今年夏天伊利湖西部將出現中度至中度以上有害藻華（HAB）。水華根據其生物量進行分類，中等程度的水華會產生明顯的浮渣區域。然而，該機構指出，水華的大小並不一定與其毒性有關。
克利夫蘭州立大學生物、地質和環境科學系教授 Brice 表示：“來自莫米河的養分輸入是每年 HAB 變化的主要驅動因素。”他說，溫度、水柱混合和水流運動等其他因素也會影響水華的程度和持續時間。降水會增加流入湖泊的徑流中氮和磷等營養物質的負荷，而溫暖、分層的水會促進水華的發生。根據新聞報道， 2024 年，在經歷了創紀錄的 4 月份降雨量和強烈的熱浪之後，出現了水花綻放。
透過先進衛星技術加強研究
衛星影像在幫助科學家了解浮游植物大量繁 確定企業福利計畫的必要性 殖的細微差別方面發揮著重要作用，這反過來又可以幫助負責監測和預測事件的人員。過去三年來，格魯納特一直在伊利湖西部盆地工作，以便更好地了解湖內的磷循環。他的團隊正在研究衛星圖像與沉積物採樣和化學示踪劑的數據相結合，如何與水體中藻類產生的磷的量相關。
他和其他研究水生生態系統的科學家很快就會在 NASA 的 PACE（浮游生物、氣溶膠、雲、海洋生態系統）衛星上使用 OCI（海洋顏色儀器）形式的新工具。該儀器可測量紫外線、可見光和近紅外光譜中數百個波長的水體。完全校準後，這些數據將使科學家能夠追蹤浮游植物的分佈，並首次從太空中確定這些生物體的哪些群落存在於日常的全球範圍內。
PACE 浮游植物監測的未來
儘管任務標題中出現了「海洋」一詞，PACE 也在淡水領域 阿根廷數據 開闢了新的研究領域。 「使用五大湖區的 PACE 影像可以解決許多有趣的問題，說。例如，高光譜數據將能夠揭示浮游植物色素，而以前只能透過有限數量的光譜帶來估計，他說。更詳細的水華在空間和時間上的視角有望幫助科學家解釋伊利湖中的HAB是如何發展的以及為什麼蘇必利爾湖中的藍藻水華開始發生。 「這釋放了一個全新的資訊水平，可用於描述五大湖內獨特且不斷變化的生態系統和生物地球化學，」他說。
目前正在進行 PACE 驗證科學團隊項目，在 PACE 的 OCI 收集觀測資料的同時進行現場測量。這些包括水面顏色以及浮游植物、沉積物和水柱中其他物質的光學特性。
美國太空總署地球觀測站影像，由梁萬美使用美國地質調查局的陸地衛星資料拍攝。