Schädliche Algenblüten verursachen können große Probleme in die Küstengebiete und die Seen in den Vereinigten Staaten. Wenn toxin-haltigen aquatischen Organismen vermehren sich und bilden eine Blüte, es kann krank machen Menschen und Tieren, verseuchen Trinkwasser, und die Kraft, die Verschlüsse an Bootfahren und schwimmen-Websites.
Mit begrenzten Ressourcen zu überwachen, diese oft unberechenbar Blüten -, Wasser-Manager zu drehen, um neue Technologien von NASA und Ihrer Partner zu erkennen und zu verfolgen, potentielle Gefahren. Dies ist besonders kritisch in Seen und Stauseen, die Menschen benutzen, für beide Freizeit-und Wasserversorgung.
Eine neue app für mobile Android-Geräte, die von der US-amerikanischen Environmental Protection Agency (EPA) und jetzt verfügbar auf Google play, warnen die Beamten und Mitglieder der öffentlichkeit, als eine schädliche Algenblüte sein könnte, bilden, je nach spezifischen änderungen in der Farbe des Wassers von Satelliten aus beobachten. Die app ist ein Produkt der multi-Agentur Cyanobakterien Assessment Network, oder CyAN.
„Das Interesse ist für die Verwendung von remote-sensing-wie ein Auge-in-den-Himmel -, Frühwarn-system, um ein Bild zu bekommen von schädlichen Cyanobakterien im US-inland lakes“, sagte Jeremy Werdell, das NASA Goddard Space Flight Center führen für CyAN, zu denen auch die EPA, die US Geological Survey (USGS) und der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).
„Die Ressourcen sind begrenzt, und es ist nicht möglich, für jeden auf dem Boden der überwachung aller inland-Wasserkörper, die die ganze Zeit“, sagte er. „Satelliten bieten ein Werkzeug, um zu helfen, zu informieren, wie und Wann zu verbrauchen, Ressourcen zu gehen und Wasser zu sammeln, Proben.“
NASA wurde die Untersuchung der Wasserqualität von Raum für Jahrzehnte, beginnend 1978 mit dem Coastal Zone Color Scanner instrument, das verwendet die Farbe des Ozeans zu studieren phytoplankton-Populationen. Mit neueren Instrumenten, wie z.B. der Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer auf NASA ‚ s Terra und Aqua Satelliten, die Auflösung war gut genug, um zu unterscheiden, größere Seen und Stauseen, und Wissenschaftler begann die Nutzung der Daten zu erkennen, die Unterschriften von Cyanobakterien im Süßwasser.
Cyanobakterien kommen natürlicherweise in vielen Gewässern, aus den Großen Seen zu kleine Nachbarschaft der Teiche. In kleinen zahlen, diese Algen sind kein problem. Aber unter den richtigen Bedingungen-warmes Wasser, Sonnenlicht, plus Nährstoffe, die oft abwaschen landwirtschaftliche Felder — Cyanobakterien vermehren und bilden potenziell giftige Blüten.
Obwohl die einzelnen Algen sind mikroskopisch klein, Blüten können vom Weltraum aus gesehen. In den massiven zahlen, Cyanobakterien Blüten erscheinen kann, als großen, grünen Schwaden und patches, die aufgrund Ihrer wichtigsten photosynthetischen pigment. Ihre Anwesenheit kann auch erkannt werden, mit Hilfe der Fluoreszenz, die Algenblüten Strahlen, die in Reaktion auf Sonnenlicht. Mit den bloom ‚ s-einzigartige Merkmale, Instrumente auf der NASA/USGS Landsat-Satelliten der europäischen Raumfahrt-Agentur Copernicus Senteinel-2 und Copernicus Sentinel-3-Satelliten, sowie einige andere, sind in der Lage zu lokalisieren, das Vorhandensein von Algen.
Mit computer-Programmen entwickelt, um crunch diejenigen, die Satelliten-Beobachtungen von Sentinel-3, NASA-Supercomputer produzieren wöchentliche Berichte über die Farb-und andere Informationen zur Wasserqualität, — von mehr als 2.000 Seen in den Vereinigten Staaten als Teil der CyAN-Projekt, sagte Bridget Seegers, Wissenschaftler am Goddard in Greenbelt, Maryland.
Nutzer der neuen CyAN-app wird in der Lage sein zu markieren, einen bestimmten See mit einer pin –, die angezeigt wird, als grün, wenn die See erscheint die Blüte frei, gelb, wenn Algen vorhanden sind, aber unterhalb einer bestimmten Schwelle der Besorgnis, oder rot, was darauf hinweist, dass eine Blüte ist wahrscheinlich vorhanden. Es ist so konzipiert, dass nicht nur für die Wasser-Qualität Manager, Seegers sagte, aber für Leute, die Ihr Kanu auf Ihrem Auto und diskutieren, wohin Sie gehen, oder ein Ausrüster richten die Menschen der beste See für Kajak.
CyAN begann, im Jahr 2015, und hat zusammen mit staatlichen und lokalen Agenturen zu identifizieren, die potenziell schädliche Algenblüten, sagte Blake Schaeffer, ein Forschungs-ökologe mit dem EPA und die Agentur führen, für das Programm.
Wasser Qualitätsmanager mit EPA-Regionen und die Office of Water zusammen mit CyAN zu testen, und bewerten Sie die app und Satellitendaten, sagte er, darüber hinaus, Bürger, Wissenschaftler, Gruppen -, Stammes-Gruppen und die öffentlichkeit haben ein Interesse an die Daten als gut.
„Wir setzen die macht der Satelliten-Informationen direkt in die Hände der Menschen,“ Schaeffer sagte. „Haben Sie nicht von mir für die Daten; Sie können entscheiden, haben die Daten geschoben zu Ihnen.“
Das Programm hat jedoch Einschränkungen. Die Satelliten können nicht sehen durch die Wolken, und weil die Auflösung der Sentinel-3A, Seen brauchen würde, um ein bisschen mehr als eine halbe Meile (900 Meter), die Breite Spur mit den Daten höchster Qualität.
Zu peer bei noch kleineren Seen und Stauseen, Schaeffer und andere drehen sich um Landsat. Aufgrund von Problemen mit den Wolken (und eine weniger häufige überdenken), Landsat-Satelliten, die Wissenschaftler über eine klare Messung von einer bestimmten Website jeden Monat. Aber mit Landsat ist die höhere räumliche Auflösung, die Sie verfolgen können Informationen zur Wasserqualität von mehr als 60% der US-amerikanischen Seen und Stauseen, oder mehr als 170.000 Gewässern.
Landsat und Sentinel-3 komplementär sind; Landsat hat eine höhere räumliche Auflösung in der Erwägung, dass Sentinel-3 sammelt Daten über einzelne Websites häufiger und erkennt Wellenlängen besser geeignet für Cyanobakterien. Darüber hinaus Landsat-Satelliten sind thermische sensoren, die verwendet werden können zur überwachung der Oberflächentemperatur von Seen, die nützlich ist, da wärmere Temperaturen fördern Blüte Wachstum. Schaeffer ist zu untersuchen, wie das hinzufügen, dass zusätzliche Faktor in das monitoring-Programm.
Letztendlich ist das Ziel zu schaffen, ein water quality monitoring system nutzt die Daten aus vielen Quellen — Sentinel-2, Landsat und andere Satelliten, als auch Informationen auf das Wasser, sagte Nima Pahlevan, Forscherin am Goddard und Mitglied des Landsat science team.
Er und sein team arbeiten auf, wie am besten Landsat-und Sentinel-Daten zur Identifizierung von Seen, Flüssen, Talsperren und anderen Gewässern mit einem übermäßigen Algen vorhanden. Die Landsat-mission existiert seit den späten 1970er Jahren, so die Forscher-und Wasser-Manager können die Spur der Geschichte eines bestimmten See zu bestimmen, ob jedes See-oder möglicherweise sogar die einzelnen pixel in einem Bild von einem See-hat sich geändert, und wenn es zeigt eine Blüte.
„Wir hoffen, dass mit diesen Bildern, produziert in near-real-Zeit-innerhalb von nur 3 bis 4 Stunden-wir können bauen Sie ein system zur Ausgabe von Warnungen, die spezifisch für jeden See oder reservoir,“ Pahlevan sagte.
Eine Herausforderung, der sich die Gruppe konfrontiert ist, ist, dass es nicht viele Wasser-Messungen unternommen, in den verschiedenen Seen zu vergleichen mit, und überprüfen Sie, was der Satellit ist die Berichterstattung. Mit Unterstützung der Landsat Project Science Office, Pahlevan und Mitarbeiter gesetzt haben drei Instrumente in Green Bay, Wisconsin), Lake Okeechobee, Florida, und Grizzly Bay, Kalifornien, eine Messung des Wassers, das zum Vergleich mit Landsat-und anderen Satelliten-Messungen.
Mit diesen Daten aus dem Feld, und die Arbeit, welche in diesem Sommer gehören die Verfolgung einer Handvoll von Seen mittels Landsat-und Sentinel-2, Pahlevan Hoffnungen zum Aufbau des Programms und erweitern Sie es zu einem operativen system mit mehreren Standorten, bis zum Sommer 2020.
Für Leute wie Donalea Dinsmore, wer arbeitet für das Wisconsin Department of Natural Resources (DNR), mehr Satelliten-monitoring-tools wäre eine willkommene Ergänzung zu der Sammlung von Methoden, die der Staat verwendet, um halten Sie einen Handgriff auf, in dem schädliche Algenblüten auftreten. Jeden Sommer, die Abteilung erhält die Fragen, ob die grünen dreck schwimmt auf Seen schädlich ist, oder Berichte über Hunde, die krank nach dem schwimmen in oder trinken aus einem See, sagte Sie. Wisconsin DNR hat Mitarbeiter, die monitor-viele der tausenden Seen des Landes, aber Sie können nicht überall erreichen.
„Mit 15.000 Seen, können Sie besuchen Sie alle? Und je nachdem, Wann Sie besuchen, können Sie nur entgehen, eine Blüte,“ Dinsmore sagte. „Es kann eine wirklich komplizierte und teure monitoring-Programm, wenn Sie gehen in blind.“