Las economías costeras y la fauna dependen de lo que ocurre con las pequeñas algas verdes conocidas como fitoplancton, pues son la base de la cadena alimenticia del océano. La pesca comercial, mamíferos marinos y aves de todo tipo dependen de las floraciones de fitoplancton.

Ahora, la tecnología de la NASA ha descubierto que pequeños cambios ambientales en las redes alimentarias de los polos influyen significativamente en el auge y caída o cenit y declive de los ciclos de fitoplancton y por tanto, en todo lo que va detrás, como poblaciones de otros animales. Estos hallazgos suministran datos importantes para la gestión de los ecosistemas, la pesca comercial y nuestra comprensión de las interacciones entre el clima de la Tierra y los ecosistemas clave del océano.

"Es muy importante para nosotros entender lo que controla estos ciclos de auge y caída y cómo podrían cambiar en el futuro para que podamos evaluar mejor las consecuencias de todas las otras partes de la red de alimentos", dijo Michael Behrenfeld, un experto en plancton marino de la Universidad Estatal de Oregon en Corvallis, que ha usado la tecnología de rastreo de la NASA para recabar los datos de la investigación.

El fitoplancton también influyen en el ciclo del carbono de la Tierra. A través de la fotosíntesis absorben una gran cantidad de dióxido de carbono disuelto en el océano superior y producen oxígeno, lo que es vital para la vida en la Tierra. Además, esto reduce la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera.

Behrenfeld, junto con científicos del Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia, y varias otras instituciones colaboraron en el estudio, que se ha publicado en la revista Nature Geoscience.

Los nuevos datos han permitido formular una nueva teoría. Behrenfeld compara el efecto del fitoplancton en la cadena alimentaria con dos pelotas de goma conectadas por una banda de goma.

"Una bola verde representa el fitoplancton. Una bola roja representa todas las cosas que se comen o matan el fitoplancton ", dijo. "Coge la bola verde y golpeala. Mientras que la bola verde acelera, la banda de goma se estira y la bola roja no va tras de la verde. Pero tan pronto como la bola verde detiene su aceleración, la tensión en la goma tira de la bola roja hasta que ésta alcanza a la verde".

"El mensaje principal es que si queremos entender la red alimentaria biológica y la producción de los sistemas polares en su conjunto, tenemos que centrarnos tanto en los cambios en la cubierta de hielo y como en los cambios en los ecosistemas que regulan este delicado equilibrio entre depredadores y presas ", dijo Behrenfeld.

El sistema LIDAR de la NASA con Polarización ortogonal (CALIOP), un instrumento que va a bordo de un satélite con sensor infrarrojo observación (CALIPSO) se puso en marcha en 2006 y utiliza un láser para realizar las mediciones. Los científicos utilizaron el instrumento para controlar continuamente el plancton en las regiones polares de 2006 a 2015.

Los ecosistemas oceánicos suelen ser monitoreados con sensores de satélite que simplemente miden la luz solar reflejada de vuelta al espacio del océano. Estos instrumentos tienen problemas para ver el plancton marino en las regiones polares debido a la luz solar limitada y las persistentes nubes que dificultan su visión de la superficie del océano. El LIDAR brilla con luz propia - un láser - y puede iluminar y medir el plancton de día o de noche, con nubes, e incluso a través de ellas.