Ωκεανογραφικά χαρακτηριστικά των βιολογικών hot spots στο Βόρειο Ειρηνικό

Από RemoteSensing Wiki

Ωκεανογραφικά χαρακτηριστικά των βιολογικών hot spots στο Βόρειο Ειρηνικό

Πρωτότυπος τίτλος: Oceanographic characteristics of biological hot spots in the North Pacific: A remote sensing perspective

Συγγραφείς: Daniel M. Palacios, Steven J. Bograd, David G. Foley, Franklin B. Schwing

Δημοσιεύθηκε: Deep-Sea Research II 53 (2006) 250–269

Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου: [1]

Λέξεις-Κλειδιά: Galapagos, California, χλωροφύλλη, θηρευτές, παραγωγικότητα, θερμά σημεία, βιοποικιλότητα, θαλάσσιο ρεύμα, αναβλύσεις, τηλεπισκόπηση, Ειρηνικός Ωκεανός

Εισαγωγή

Οι ωκεανοί είναι φυσικά ετερογενείς σε μεγάλη χωρική κλίμακα. Η πολυπλοκότητα αυτού του οικοσυστήματος δημιουργεί μια ποικιλία ενδιαιτημάτων στα οποία ζουν οι θαλάσσιοι οργανισμοί καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους. Τα είδη έχουν εξελιχθεί να αναγνωρίζουν και να αξιοποιούν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά του οικοσυστήματός τους για την εύρεση τροφής, την αποφυγή της θήρευσης, την εύρεση συντρόφου και την αναπαραγωγή τους. Οι θαλάσσιοι οργανισμοί επίσης, φτιάχνουν κοπάδια για αναπαραγωγή, τροφοληψία, προστασία και μετανάστευση. Η ικανότητά τους να εκτελούν αυτές τις λειτουργίες εξαρτάται όχι μόνο από τους άλλους οργανισμούς, αλλά και από τα χαρακτηριστικά του φυσικού τους περιβάλλοντος. Οι τοποθεσίες όπου οι οργανισμοί τείνουν να συγκεντρώνονται τακτικά ή όπου υπάρχει υψηλή βιολογική δραστηριότητα, ονομάζονται «βιολογικά θερμά σημεία». Επειδή αυτές οι περιοχές χαρακτηρίζονται από υψηλές συγκεντρώσεις οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων πολλών ειδών που αξιοποιούνται εμπορικά, έχουν ιδιαίτερη σημασία. Για αυτό, είναι σημαντικό να γίνεται διαχείριση και διατήρηση των πόρων στα βιολογικά θερμά σημεία. Προαπαιτούμενο για τη διαχείριση των πόρων αυτών είναι ο προσδιορισμός και η αναγνώριση των βιολογικών θερμών σημείων και του χαρακτηρισμού τους στο γενικό περιβάλλον των ωκεανών.

Υλικά και Μέθοδοι

Βαθυμετρία

Η ψηφιακή βαθυμετρία εξήχθη από την παγκόσμια τοπογραφία θαλάσσιου βένθους των Smith και Sandwell (1997). Αυτό το σύνολο δεδομένων συνδυάζει όλες τις διαθέσιμες πληροφορίες βένθους με πληροφορίες θαλάσσιας βαρύτητας υψηλής ανάλυσης που παρέχονται από τα δορυφορά αλτίμετρα Geosat, ERS-1/2 και TOPEX / Poseidon (T / P). Το σύνολο δεδομένων έχει εικονική ανάλυση 2 arc minutes (4 km). Μια πρόσφατη εκτίμηση αυτού του συνόλου δεδομένων υψηλής ανάλυσης (30 και 100 m) echosounder-derived multibeam του Βορειοανατολικού Ειρηνικού, διαπίστωσε την αποτελεσματικότητα στην αναγνώριση χαρακτηριστικών στην κλίμακα των θαλάσσιων αποστάσεων, αλλά η δορυφορική βαθυμετρία μπορεί να ποικίλει από το πραγματικό βάθος έως και 50%.

Ανωμαλίες στο επίπεδο της θάλασσας

Παγκόσμιοι 7 ημερών χάρτες ανωμαλιών στο επίπεδο της θάλασσας (SLA, δηλαδή η διαφορά μεταξύ του παρατηρούμενου ύψους της θάλασσας και της μέσης στάθμης της θάλασσας σε cm) πάρθηκαν για την περίοδο 14 Οκτωβρίου 1992-18 Αυγούστου 2004. Αυτοί οι χάρτες παράγονται συνδυάζοντας δεδομένα από τους δορυφορικούς υψομετρικούς μετρητές T / P, ERS-1/2, Jason και Envisat χρησιμοποιώντας την μέθοδο που περιγράφεται από τους Ducet et al. (2000). Παρά τα σφάλματος της δειγματοληψίας, τα οποία οφείλονται σε διαφορετικές διαδρομές και περιόδους επανάληψης της τροχιάς μεταξύ πολλών οργάνων ύψους, τα συνδυασμένα δεδομένα από πολλαπλές αποστολές έχουν το πλεονέκτημα να επεξεργάζονται τις ωκεάνιες μεθόδους μεσοκλίμακας, κάτι που ξεπερνά τις δυνατότητες ενός μόνο οργάνου.

Χρώμα Ωκεανού

Τα δορυφορικά δεδομένα για το χρώμα του ωκεανού (συγκέντρωση φυτοπλαγκτόν, χλωροφύλλης-α) μετρήθηκε από τον αισθητήρα ευρυγώνιας προβολής θαλάσσης (SeaWiFS), ελήφθησαν από διάφορες πηγές για διαφορετικούς σκοπούς. Για τον γενικό χαρακτηρισμό στο 3 κεφάλαιο, χρησιμοποιήθηκαν μηνιαίοι μέσοι όροι για την περίοδο Σεπτέμβριος 1997-Δεκεμβρίος 2004 σε ανάλυση 9 km. Επιλεγμένοι μηνιαίοι μέσοι όροι και μέσοι όροι 8 ημερών, χρησιμοποιήθηκαν για τις case studies του κεντρικού Βόρειου Ειρηνικού και του βορειοανατολικού τροπικού Ειρηνικού. Αυτά τα σύνολα δεδομένων 9 χιλιομέτρων αποκτήθηκαν από το κέντρο GES DISC DAAC της NASA Goddard Space Flight Center (GSFC).

Θερμοκρασία στην επιφάνεια της θάλασσας

Οι θερμοκρασίες της θαλάσσιας επιφάνειας (SST), που προέρχονται από το AVHRR και επεξεργάζονται με τον αλγόριθμο 4.1 NOAA / NASA Oceans Pathfinder, διανέμονται από το κέντρο φυσικής ωκεανογραφίας Distributed Active Archive (PO.DAAC) της υπηρεσίας NASA / Ινστιτούτο Τεχνολογίας Καλιφόρνιας Jet Propulsion Laboratory (JPL). Ένας μέσος όρος 8 ημερών των καλύτερης ποιότητας δεδομένων, σε ανάλυση 9χλμ για την περίοδο 2-9 Φεβρουαρίου 2003, χρησιμοποιείται για να απεικονίσει το case study του βορειοανατολικού τροπικού Ειρηνικού.

Μηνιαία ανάλυση του χρώματος του ωκεανού στην κεντρική Καλιφόρνια

Το συνδυασμένο σύνολο μηνιαίων δεδομένων CHL καλύπτει την περίοδο Οκτωβρίου 1997-Μαρτίου 2005 και περιελάμβανε 90 εικόνες. Η ανάλυση εμπειρικής ορθογωνικής λειτουργίας (EOF) αυτού του συνόλου δεδομένων χρησιμοποιήθηκε για την εξαγωγή των χαρακτηριστικών προτύπων μεταβλητότητας της CHL και την αναγνώριση πιθανών βιολογικών θερμών σημείων στην κεντρική Καλιφόρνια. Για να επισημανθούν πιθανά βιολογικά θερμά σημεία (δηλ. Περιοχές με μεγάλη CHL), ο χωρικός μέσος απομακρύνθηκε από κάθε εικόνα. Το τελικό βήμα στην προεπεξεργασία του συνόλου δεδομένων ήταν η αφαίρεση του χρονικού μέσου σε κάθε εικονοστοιχείο.

Ωκεανογραφικά χαρακτηριστικά βιολογικών hot spots στον βόρειο ειρηνικό

Τα βιολογικά θερμά σημεία θεωρούνται συχνότερα ως περιοχές όπου τα αρπακτικά ζώα συγκεντρώνονται, πιθανώς λόγω των αυξημένων τροφικών αλληλεπιδράσεων και της αφθονίας τροφής. Αν και αναγνωρίζουμε ότι μπορεί να υπάρχουν και βιολογικά θερμά σημεία στις ωκεάνιες περιοχές, οι οποίες δεν έχουν διακριτά φυσικά χαρακτηριστικά επειδή χρησιμοποιούνται ως σταθεροί μεταναστευτικοί διάδρομοι ή αναπαραγωγικοί προορισμοί, εστιάζουμε εδώ στα ωκεανογραφικά χαρακτηριστικά που οδηγούν σε βιολογικά θερμά σημεία. Τα ωκεανογραφικά χαρακτηριστικά μπορούν να ποικίλουν ανάλογα με τη χωρική τους κλίμακα, το βαθμό επανάληψής τους, τους μηχανισμούς εξαναγκασμού και τις βιολογικές επιπτώσεις τους. Αυτά τα χαρακτηριστικά εξετάζονται σε αυτό το τμήμα, χρησιμοποιώντας τέσσερις αντιπροσωπευτικές περιοχές που περιλαμβάνουν αναγνωρισμένα βιολογικά θερμά σημεία: τον κεντρικό Βόρειο Ειρηνικό (CNP), την κεντρική Καλιφόρνια (CCS), τον βορειοανατολικό τροπικό Ειρηνικό (NETP) και τα νησιά Galapagos (Εικόνα 1).

Τοπικές ρυθμίσεις

Κεντρικός Βόρειος Ειρηνικός

Αν και η δραστηριότητα των θερμών σημείων είναι συχνά πιο έντονη σε σχετικά μικρό εύρος περιοχής, τα φυσικά τους χαρακτηριστικά μπορούν να εκτείνονται σε ολόκληρες λεκάνες του ωκεανού. Η περιοχή του Βόρειου Ειρηνικού (Εικόνα 1) είναι αντιπροσωπευτική στην ανάπτυξη φυσικών χαρακτηριστικών μεγάλης κλίμακας. Το CNP απέχει πολύ από τα παράκτια, χαρακτηρίζεται από ισχυρές διαβαθμίσεις διαθεσιμότητας φωτός και θρεπτικών συστατικών και επηρεάζεται από την έντονη εποχικότητα ανέμων. Μια έντονη μετάβαση από τις υψηλές επιφανειακές συγκεντρώσεις χλωροφύλλης του Subarctic Gyre στις χαμηλές συγκεντρώσεις του Gyrum ορίζεται από την 0,2mg m3 ισοβαθή χλωροφύλλης και είναι γνωστή ως η μετωπική ζώνη χλωροφύλλης μεταβατικής ζώνης. Αυτό το σημείο έχει αποδειχτεί ότι είναι ένας σημαντικός βιότοπος και μεταναστευτικός διάδρομος για μια σειρά από αρπακτικά ζώα, όπως ο τόνος, οι θαλάσσιες χελώνες, οι καρχαρίες και τα θαλάσσια πτηνά, γεγονός που οδηγεί σε συγκρούσεις μεταξύ των μεταναστευτικών προστατευόμενων ειδών και της εμπορικής αλιείας.

Κεντρική Καλιφόρνια

Παρόλο που μια πολύ μικρότερη περιοχή από αυτή που εξετάστηκε στην προηγούμενη περίπτωση (Εικόνα 1) χαρακτηρίζεται από πολύ ισχυρές διασταυρούμενες κλίσεις στα φυσικά και βιολογικά πεδία, οι ισχυροί άνεμοι και η δυναμική του Ekman, έχει μια σύνθετη και ενεργητική δομή της τρέχουσας κατάστασης και επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από μια ετερογενή τοπογραφία της ηπειρωτικής υφαλοκρηπίδας και την παράκτια ορογραφία. Πρόκειται για ένα εξαιρετικά παραγωγικό σύστημα, το οποίο καθοδηγείται από την εποχική παράκτια ανοδική πορεία, η οποία διατηρεί πολλά θαλάσσια αλιεύματα. Η περιοχή αυτή φιλοξενεί επίσης μια σειρά θαλάσσιων καταφυγίων (Εικόνα 11Α).

Τα νησιά Galapagos

Τα νησιά Galapagos αντιπροσωπεύουν ένα απότομο τοπογραφικό φραγμό μέσα σε ένα βαθύ ωκεάνιο περιβάλλον περίπου 960 km από τις ακτές της Νότιας Αμερικής. Οι φυσικοί και οικολογικοί παράγοντες που οδηγούν σε υψηλή βιομάζα φυτοπλαγκτού στη δυτική πλευρά του αρχιπελάγους, περιλαμβάνουν την τοπική, ετήσια ανάβλυση του Equatorial Undercurrent, τους εποχιακούς ανέμους κατά μήκος της ισημερινής ψυχρής γλώσσας και του φυσικού εμπλουτισμού σε σίδηρο. Η περιοχή αυτή υπόκειται σε ισχυρές διαχρονικές διακυμάνσεις, που επηρεάζουν σε μεγάλο βαθμό τους τοπικούς θαλάσσιους βιοτόπους, οι οποίοι εξαρτώνται από την ανάβλυση. Αυτή η περιοχή αποτελεί παράδειγμα ενδημισμού και βιοποικιλότητας που απορρέουν από τις έντονες περιβαλλοντικές πιέσεις. Η ωκεάνια περιοχή που περιβάλλει τα νησιά Galapagos είναι ένα Εθνικό Θαλάσσιο Καταφύγιο (Εικόνα 5Α), με ορισμένα σοβαρά ζητήματα διατήρησης.

Η μέση κατάσταση

Αν και πολλά θερμά σημεία είναι σποραδικά και εφήμερα, τα φυσικά χαρακτηριστικά τους, τα οποία είναι συνήθως χωρικά σταθερά ή διαχρονικά μπορεί να είναι πιο σημαντικά οικολογικά. Αυτή η διαχρονικότητα συμβάλλει στη διατήρηση της τροφικής αλυσίδας και στις τροφικές αλληλεπιδράσεις από τους πρωτογενείς παραγωγούς, μέχρι το εξαιρετικά κινητό νηκτόν. Παρομοίως, οι διαδικασίες που επαναλαμβάνονται σε τακτικούς κύκλους μπορούν να οδηγήσουν σε προβλέψιμη ανάπτυξη αξιοποιήσιμων περιοχών αλίευσης. Πολλά θαλάσσια είδη εξελίχθηκαν να συγχρονίζουν τον κύκλο ζωής τους με την παρουσία (ή απουσία) αυτών των επαναλαμβανόμενων χαρακτηριστικών. Οι εποχιακοί χάρτες των SLA και CHL αντιπροσωπεύουν το φυσικό και βιολογικό περιβάλλον κάθε περιοχής και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό των επαναλαμβανόμενων χαρακτηριστικών (Εικόνες 2-5). Η σχετικά υψηλή (ή χαμηλή) CHL καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της κεντρικής περιοχής του Βόρειου Ειρηνικού το χειμώνα (ή το καλοκαίρι), αντανακλώντας τις εποχιακές αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαθεσιμότητας φωτός και θρεπτικών ουσιών. Σε σύγκριση με το CNP, το CCS έχει πολύ μικρότερο εποχιακό εύρος στο SLA (Εικόνες 3Α και Β). Η διαβάθμιση του SLA στην CCS αντικατοπτρίζει την διαρκή ισημερινή ροή του ρεύματος της Καλιφόρνιας, ενώ οι μεγαλύτερες υπεράκτιες ανωμαλίες το καλοκαίρι αντανακλούν την εποχική ανάπτυξη. Η μεγάλη εποχιακή παράκτια ροή στην CCS, οδηγεί σε εξαιρετικά υψηλή συγκέντρωση CHL το καλοκαίρι στην ακτή (Εικ. 3D). Υπάρχει έντονη εποχιακή αντίθεση στο SLA στο NETP (Εικόνες 4Α και Β). Μία διακοπή στο υψηλό SLA κατά μήκος της διαδρομής του Tehuantepec, συνδέεται με την ηφαιστειογενή ζώνη του Ανατολικού Ειρηνικού. Σε αντίθεση με αυτό το πρότυπο, το καλοκαίρι στον ανατολικό τροπικό Ειρηνικό είναι αδρανές (Εικόνα 4Β). Αυτή τη στιγμή, η ζώνη του θερμοκλινούς, που κορυφώθηκε στον κόλπο της Κόστα Ρίκα, έχει ως αποτέλεσμα τον σχετικά χαμηλό μέσο όρο SLA και την αυξημένη CHL (Εικόνες 4Β και D). Υψηλή χειμερινή CHL εκτείνεται στην ανοικτή θάλασσα από τους κόλπους του Tehuantepec, Papagayo, και τον Παναμά, ωθούμενη από τις τοπικές αναβλύσεις (Εικ. 4C). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τα αρνητικά SLAs στους κόλπους του Tehuantepec και του Papagayo (Εικόνα 4Α). Η ζώνη που χαρακτηρίζεται από έντονη δραστηριότητα το χειμώνα αντιστοιχεί επίσης σε σχετικά υψηλότερη τιμή CHL. Η περιοχή γύρω από τα Galapagos έχει ασθενή εποχικότητα στο SLA (Εικ. 5Α και Β).

Case studies

Κεντρικός Βόρειος Ειρηνικός

Οι μέσες τιμές του Ιουνίου 1999 για τα SLA και CHL, παρέχουν μια case study φυσικο-βιολογικής σύζευξης σε ωκεανογραφικά χαρακτηριστικά μεγάλης χωρικής κλίμακας στον κεντρικό Βόρειο Ειρηνικό (Εικ. 10). Αυτή είναι μια δυναμική περιοχή, που χωρίζει τα χαμηλά θρεπτικά, ολιγοτροφικά υποτροπικά ύδατα σ τα νότια από τα υψηλά θρεπτικά ύδατα στα βόρεια. Τα κυκλωνικά (αντικυκλωνικά) χαρακτηριστικά στην Εικόνα 10 συνδέονται με τοπικά υψηλές (ή χαμηλές) τιμές CHL. Αυτή η σύζευξη μπορεί να φανεί στο έντονο πεδινό σημείο κοντά στο δυτικό όριο της περιοχής. Παρόμοιες αντιστοιχίες παρατηρούνται όλο το χρόνο σε αυτήν την περιοχή. Αυτή η σχέση αναδεικνύει ότι τα ύδατα εντός και νότια του TZCF είναι οριακά θρεπτικά και απαιτούν κάθετες κινήσεις για τη διάχυση θρεπτικών ουσιών στην ευφωτική ζώνη και την αύξηση της πρωτογενούς παραγωγής, όπως έχει αποδειχθεί και σε άλλα ολιγοτροφικά συστήματα.

Κεντρική Καλιφόρνια

Οι τρεις πρώτοι μέθοδοι αποσύνθεσης του EOF εξηγούν το 41,4% της διακύμανσης στο σύνολο των δεδομένων (Εικ. 11). Η κύρια μέθοδος (26,2%) περιγράφει μια αντίθεση στην ξηρά-θάλασσα (Εικόνα 11Α), που κυμαίνεται σε ένα χαρακτηριστικό ετήσιο κύκλο: το ελάχιστο επιτεύχθηκε γύρω στο Δεκέμβριο-Ιανουάριο και το μέγιστο εμφανίζεται τον Μάιο-Ιούλιο (Εικ. 11D). Τρεις ξεχωριστές ζώνες υψηλής CHL παρατηρούνται κατά μήκος της ακτής (Εικ. 11Α). Από τα βόρεια προς τα νότια αυτές είναι: το Cape Mendocino ως το Point Arena, το Bodega Head ως το Point Sur και το Cape San Martin ως το Point Arguello. Ο τελευταίος εκτείνεται νότια και ανοικτής θάλασσας ως τον όρμο, ο οποίος περιλαμβάνει τη βόρεια πλευρά των δυτικών νήσων Channel (San Miguel και Santa Rosa). Μέσα σε αυτή τη ζώνη, ο κόλπος Estero (Morro) και η λεκάνη της Santa Maria έχουν τις μεγαλύτερες τιμές. Αυτές οι τρεις ζώνες συνεχώς υψηλής CHL συνδέονται με γνωστά ανοδικά κέντρα κατά μήκος της ακτής και ενδεχομένως αντιπροσωπεύουν περιοχές με αυξημένες ευκαιρίες τροφοληψίας για τα αποδημητικά είδη και τους θηρευτές στην CCS. Η δεύτερη μέθοδος (9,1% της διακύμανσης) και η τρίτη (6,1%) χαρακτηρίζονται από υψηλής συχνότητας μεταβλητότητα (Σχήματα 11Ε και ΣΤ) που ενδεχομένως αντιπροσωπεύουν βραχυχρόνια συμβάντα που δεν επιλύθηκαν πλήρως από τα μηνιαία σύνθετα. Η μέθοδος 2 περιγράφει μια στενή ζώνη μεγαλύτερης CHL κατά μήκος της ακτής, που επεκτείνεται προς τα βόρεια του κόλπου του Σαν Φρανσίσκο (Εικ. 11Β). Η ζώνη αυτή ακολουθεί τη ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα, όπως υπογραμμίζεται από την ισοβαθή των 200 μέτρων, ιδιαίτερα νότια από τον κόλπο του Σαν Φρανσίσκο. Η τρίτη μέθοδος περιγράφει τα αυξημένα επίπεδα της CHL στο κανάλι Santa Barbara και σε μικρότερο βαθμό σε διάφορες τοποθεσίες κατά μήκος της ακτής, συμπεριλαμβανομένου του κόλπου του Σαν Φρανσίσκο (Εικ. 11C). Μία περιοχή μειωμένης CHL βρίσκεται εκτός θάλασσας στο κεντρικό τμήμα της περιοχής μελέτης. Η χρονική συμπεριφορά χαμηλής συχνότητας αυτού του τρόπου (εικ. 11F) περιγράφει τις κορυφές του χειμώνα / της άνοιξης του 1998, του 2000 και του 2004.

Βορειοανατολικός τροπικός Ειρηνικός Οι δραματικές επιδράσεις της ανάβλυσης τον χειμώνα κατά μήκος των ακτών της Κεντρικής Αμερικής απεικονίζονται στην Εικόνα 12. Δορυφορικά σύνθετα από τις αρχές Φεβρουαρίου 2003 δείχνουν ανοδικές μάζες χαμηλού SLA και SST και υψηλής CHL, που προέρχονται από τους κόλπους Tehuantepec (UT) και Papagayo (UP). Τρεις θερμές, αντικυκλωνικές περιοχές (ET1-T3) φαίνεται να πολλαπλασιάζονται προς τα δυτικά, μεταφέροντας υψηλό σε CHL νερό, προερχόμενο από την ανοδική ανάβλυση του Tehuantepec. Μία αντικυκλωνική περιοχή (EP2) με παρόμοια χαρακτηριστικά και μία μικρή, ψυχρή, με υψηλή CHL (ΕΡ1) φαίνονται έξω από τον Κόλπο του Papagayo. Κατά μέσο όρο, σχηματίζονται τέσσερις στο Tehuantepec και δύο στο Papagayo κάθε χρόνο. Ωστόσο, υπάρχει σημαντική ετήσια μεταβλητότητα στον αριθμό και την ένταση αυτών των στροβιλισμών, καθώς και στον χρόνο και τη διάρκεια της παρουσίας τους.

Τα νησιά Γκαλαπάγκος

Μεγάλο μέρος του βιολογικού πλούτου των νερών γύρω από τα νησιά Galapagos τροφοδοτείται από την ετήσια τοπογραφική ανάβλυση του ρεύματος του Equatorial Undercurrent, το οποίο σχηματίζει ένα υπερκείμενο κύμα υψηλής βιομάζας φυτοπλαγκτού στη δυτική πλευρά των νησιών. Ενώ η εποχική μεταβλητότητα έχει μόνο μικρή επίδραση στην έκταση και την περιεκτικότητα σε βιομάζα φυτοπλαγκτού, όπως αποδεικνύεται από τους χάρτες της μέσης CHL για το Φεβρουάριο και τον Αύγουστο (Εικόνες 5C και D), οι ισχυρότερες επιπτώσεις εμφανίζονται ανά διετία. Ο δείκτης Galapagos Plum (GPI, Εικόνα 13Α) αντιπροσωπεύει την έκταση (σε km2) της ανάβλυσης, όπως οριοθετείται από το περίγραμμα των 0,5 mg m3 CHL, στις εικόνες των ισοβαθών 8 ημερών για την περίοδο 4 Οκτωβρίου 1997-23 Δεκεμβρίου 2004. Τόσο το GPI όσο και η περιεκτικότητα σε βιομάζα χαρακτηρίζονται από διακυμάνσεις υψηλής συχνότητας, ενώ με λίγες εξαιρέσεις υπάρχει καλή αντιστοιχία μεταξύ των δύο σειρών (Εικόνα 13Α). Το GPI έχει μέση τιμή 15103 km2 και μέση βιομάζα 9103 mg m3.

Συμπεράσματα

Χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικές παρατηρήσεις για να περιγραφούν τα ωκεανογραφικά χαρακτηριστικά τεσσάρων διαφορετικών περιοχών του Βόρειου Ειρηνικού Ωκεανού που περιλαμβάνουν γνωστά βιολογικά θερμά σημεία. Χρησιμοποιήθηκαν αρκετές αναλυτικές τεχνικές που μπορούν να εφαρμοστούν στα δορυφορικά δεδομένα για τον εντοπισμό και το χαρακτηρισμό θερμών σημείων. Για κάθε περιοχή εντοπίστηκε μια ποικιλία φυσικών χαρακτηριστικών που θα μπορούσαν δυνητικά να επηρεάσουν τη βιολογική παραγωγικότητα και κατανομή και που μπορούν να ταξινομηθούν κατά χωρική κλίμακα, βαθμό επανάληψης, μηχανισμό πίεσης και βιολογική επίδραση: (α) Μεταβατική ζώνη χλωροφύλλης, το οποίο είναι γνωστό ότι είναι ένα σημαντικό στοιχείο για την αναζήτηση τροφής και μετακίνησης των αρπακτικών. (β) Κεντρικός βόρειος Ειρηνικός χώρος: ανθεκτικοί και ισχυροί χαρακτηρισμοί μεσοκλίμακας (meanders και eddies) που καλύπτουν ολόκληρο το CNP και οδηγούν σε τοπικά αυξημένες (μειωμένες) νέες αλληλεπιδράσεις παραγωγών και αρπακτικών ειδών. (c) Βορειοανατολικός τροπικός Ειρηνικός: τα σκάφη που περνούν το χειμώνα τον ισθμό της Κεντρικής Αμερικής συμβάλλουν στην παρουσία υδροστρόβιλων, οι οποίοι ενισχύουν την τοπική παραγωγικότητα και μεταφέρουν τα παράκτια ύδατα στο ολιγοτροφικό NETP. δ) Κόλπος της Κόστα Ρίκα: το συνεχές θερινό μοτίβο θετικής (κυκλωνικής) κυρτότητας του ανέμου προκαλεί την ανύψωση του θερμοκλινούς, δημιουργώντας μια υπεράκτια περιοχή υψηλής βιολογικής παραγωγής που αξιοποιούν έντονα τα άγρια μεταναστευτικά θαλάσσια αρπακτικά, όπως ο τόνος, τα δελφίνια και οι φάλαινες. (ε) Ρεύμα California Current: η εποχιακή παράκτια ανοδική ροή στην CCS οδηγεί σε έναν κανονικό κύκλο υψηλής παραγωγικότητας στην υφαλοκρηπίδα και σε μια σημαντική μεταφορά ενέργειας σε τοπικές περιοχές που είναι ζωτικής σημασίας για τους θηρευτές. (στ) Ρεύμα California Current: αστάθειες στο ρεύμα της Καλιφόρνια, οδηγεί στο σχηματισμό στροβίλων μεσαίας κλίμακας, οι οποίοι μπορούν να ενισχύσουν την τοπική παραγωγή και να μεταφέρουν παράκτια ύδατα και οργανισμούς στα ανοικτά. (ζ) Ανάβλυση Galapagos upwelling: ένας τοπικός και πολύ μεταβαλλόμενος όγκος υψηλής βιομάζας φυτοπλαγκτού στη δυτική πλευρά αυτού του αρχιπελάγους οδηγεί σε ένα σημαντικό θερμό σημείο για τους κορυφαίους θηρευτές στον ισημερινό Ειρηνικό.

Συμβολή της Τηλεπισκόπησης

Η Τηλεπισκόπηση μπορεί να βοηθήσει, σύμφωνα με την παρούσα εργασία, στον εντοπισμό θερμών σημείων (hot spot) σε θαλάσσιες περιοχές, οι οποίες χαρακτηρίζονται από υψηλή βιοποικιλότητα που είναι σημαντική η προστασία και διατήρησή της.