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以衛星遙測技術即時監控水域中有害藻華現象

以衛星遙測技術即時監控水域中有害藻華現象

文章來源 : 農業科技決策資訊平台    2019/06/11

  藻華現象(algal bloom)是指因水體發生優養化(eutrophication),導致水中藻類大量滋生的現象。由於生長快速的藻類會迅速消耗水中的氧氣並釋出對生物有害的內毒素,因此有害藻華(harmful algal blooms,簡稱HABs)的產生可謂敲響多數海洋生物的喪鐘。傳統的監測方式有許多種,包含現場以人力蒐集並分析水體資訊、抑或在水中放置感測裝置等作法,雖然這些都有助於釐清藻華現象發生的時間及嚴重程度,然而研究曠時費日加上在水域間作業恐引發國際間主權爭議,因此如何即時診斷以達預警之目的,且不造成國際間爭議將是藻華研究探討的主要方向。
  沙烏地阿拉伯阿布都拉國王科技大學(King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Kingdom of Saudi Arabia)的研究團隊利用美國太空總署的MODIS衛星(NASA's MODIS-Aqua satellite),以遙測(remote sensing)的方式記錄紅海(Red Sea)海域周邊影像,分析水體中葉綠素A、總懸浮物質等優養化參數,並透過先前曾經發表有關各式藻類藻華的影像進行模型參數的校正,使預測模型更接近實際藻華程度,並利用該模型預測中東紅海地區的藻華程度。該預測結果與實際現場測量的數值相互吻合,成功地算出藻華現象的擴散程度及各項水質優養化參數。
  之所以有這樣的成果,係因研究團隊開發一套大氣輻射校正的演算法(atmospheric-correction algorithm),校正影像中容易造成誤判的沙塵與鄰近沙漠地區帶來的空氣懸浮物。影像經校正後,可得到較為正確的海洋影像,能更準確地分析衛星蒐集之波長,判斷紅海地區的藻華程度,並為生物多樣性豐富的紅海地區提供即時環境監測及預警的服務。未來研究團隊希望以該研究的演算模式,分析先前已知發生藻華的時間、藻種等資訊,並希望能在日後的研究中進一步判斷引發藻華的藻種。
  該研究成果已發表在<PLOS ONE>。

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