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Regional validation of meris chlorophyll products in north sea coastal waters

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Satellitendaten zur Berechnung des ozeanischen Chlorophylls

Ein neuer, an der Universität Oslo entwickelter Algorithmus ermöglicht es Wissenschaftlern den Chlorophyllgehalt im Ozean anhand von Satellitendaten zu berechnen.

Klimawandel und Umwelt

Die Nordsee gehört zu den reichhaltigsten Fischgründen Europas. Die Fische leben von Phytoplankton als grundlegende Nahrungsquelle. Die Sicherung einer gesunden Zukunft für den Fischereisektor zieht deshalb auch eine enge Überwachung der Phytoplanktonaktivitäten nach sich. Im Gegensatz dazu und genauso wichtig ist, dass das Chlorophyll ein wichtiger Parameter für die Wasserqualität ist und auf Algenblüten hinweist, die vor allem in Küstengewässern schädlich sein können. Daher hat das Projekt REVAMP, das unter dem Fünften Rahmenprogramm gefördert wird, Daten des Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS) an Bord des Erdbeobachtungssatelliten Envisat ausgewertet. Insbesondere werden Daten zum Reflexionsgrad, die MERIS gesammelt hat, in einen Wasserqualitätsalgorithmus eingegeben, um Messungen von Chlorophyll-a (CHL) herauszuziehen, einem primären Indikator für die Gesundheit von Phytoplankton. Die Forschung wurde von der Universität Oslo geleitet. Sie ging über ursprüngliche vereinfachende Ansätze hinaus und setzte das numerische Modell für den Strahlungstransfer von Hydrolight ein. Dieser Code berücksichtigt alle relevanten optischen Phänomene, einschließlich Reflexionsgrad, Absorption, Streuung und Transmission. Anschließend wird die nichtlineare Ausgleichsrechnung von Levenberg-Marquardt angewendet und die modellierten Daten werden den Beobachtungen angeglichen. Zu den Vorteilen der Lösung von REVAMP gehören die Geschwindigkeit, dank der polynomischen Näherungsmethoden, und die direkte Kalibrierung. Außerdem erfahren Benutzer durch die Messung der Qualität jedes beliebigen Satzes von CHL-Konzentrationen, der von den Algorithmen produziert wird, wie gut das Modell funktioniert. Im Laufe von REVAMP wurde der Algorithmus zur Erfassung von CHL in der gesamten Nordsee eingesetzt. Die Universität Oslo will jetzt die Urheberrechte für den neuen Algorithmus sichern.

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