Satellitobservationerna ger omfattande information om Östersjöns tillstånd

Med hjälp av satellitbilderna kan man göra omfattande observationer av vidsträckta havsområden eller fokusera på en viss detalj. På bilderna syns bland annat stora områden med blågröna alger, grumliga älv deltan och istäckta områden. Å andra sidan kan till och med enskilda fartyg urskiljas.


Satellitbilden visar ytvattnets temperaturvariation på olika håll i Östersjön under en dag (14.10.2018).  Kombinerad satellitbildstolkning av variationer i vattengrumlighet längs Finska vikens kust. Över landområdena visar bilden en observation av landområdet (sann färgbild).

Se på observationerna på SYKE:s TARKKA-tjänst!

Satellitbilderna erbjuder ett nytt sätt att se på marina områden. Kortvariga förändringar i ytvattnet, såsom resuspension orsakad av hård vind eller grumliga områden orsakade av muddring, kan vara vidsträckta. Resuspension avser en situation där vinden bidrar till att material som redan sjunkit till botten virvlar upp och blandas med vattnet och framträder som avvikande hög grumlighet i ytskiktet. Även pollen samlas på vattenytan och ses som ljusa slingor på högupplösta satellitbilder.

 Illustration av hur muddringsområdena syns på satellitbilderna.
Muddringsarbeten i hamnen Bronka utanför S:t Petersburg orsakade grumlighet i havsvattnet långt ut i Finska viken 10.11.2015. Det ljusa området i vattnet visar en stark muddringsinverkan, de grönaktiga områdena grumligare vatten än normalt till följd av muddringarna. De vita områdena vid kusten är moln.

Övervakning av förändringar i vattenkvaliteten med hjälp av satelliter

Övervakning av havets tillstånd görs utifrån satellitobservationerna och på basen av dem görs en närmare definition av parametrar, såsom ytvattentemperatur, ytansamlingar av blågrönalger, alger i vattnet, vattnets grumlighet och siktdjup.

 Animation av uppvällningsprocessen vid Finska vikens kust.
Kallt bottenvatten stiger från botten upp till ytan (vattnet väller upp), när vinden är stark i kustens riktning. Uppvällningen illustreras på SYKE:s yttemperaturkartor inom kort tidsperiod i sommaren 2018.

Ytansamlingar av blågröna alger förekommer sommartid, i synnerhet i varmt och lugnt väder. Vid Finlands miljöcentral (SYKE) tolkas områden med blågröna alger från satellitbilder.

 Slingor av blågröna alger på ytan och nära ytvatten. På bilden syns Hogland i öster, Finlands kust i norr och Estlands kust i söder.
Förekomst av alger i Finska viken 22.8.2015.

Mängden alger kan bestämmas mer exakt som koncentrationen av a-klorofyll, vilket är en viktig parameter vid bedömningen av bland annat havets tillstånd och eutrofiering.

Vattnets grumlighet anger i sin tur hur mycket fast material, såsom lera, finns uppblandat i vattnet. Tidvis förekommer stora variationer i grumlighet i älvmynningarna, då mycket fast material förs med älvvattnet från avrinningsområdet.

 Bilden visar västkusten på våren fram till smältvattenperioden då älvarna transporterar grumligt humushaltigt vatten från landområdena.
Vårens smältvatten för med sig grumligt och humusrikt vatten från åkrar, skogar och myrar i avrinningsområdet. Bilden visar huvudsakligen den grumlighet som Kumo älv fört med sig till havsområdet utanför Björneborg 14.4.2016. Det ljusbruna vattnet är grumligt vatten från Kumo älv. Det rödbruna är vatten som innehåller humusämnen. I de grönare vattenområdena på öppna havet är humus- och grumlighetnivån lägre.

Siktdjupet anger vattnets transparens. Genom siktdjupet kan vattenområdets ekologiska tillstånd bedömas. Klara vatten, där sikten är god, är ofta i gott skick. Siktdjupet är ofta lågt om vattenområdet är grumligt, innehåller mycket humusämnen eller är eutrofierat.

Med satelliterna mäts reflekterat ljus som tolkas med matematiska modeller

Satelliterna mäter det solljus som reflekterats från vattenområdena eller objektets värmestrålning. Satellitinstrumenten registrerar det ljus som reflekterats från vattnet eller värmestrålningen - såsom en digitalkamera, men mer exakt och inom flera smala våglängdsområden.

Det material som finns i vattnet, såsom blågröna alger, lera och annat material som kommer från landområden, påverkar ljusets färg och intensitet på strålningens olika våglängder. Reflekterat ljus kan tolkas exakt genom användning av olika matematiska modeller. Dagens modeller är ofta neurala nätverksapplikationer, som utvecklats för att tolka olika typer av vattenområden i olika delar av världen.

I forskningen utnyttjas Europeiska rymdorganisationens och NASAs satelliter

Satelliterna observerar vatten- och landområden på ett mångsidigt sätt. Hela havsområdet Östersjön kan granskas som en helhet utifrån observationerna under en och samma dag eller så kan man också ta en närmare titt på en älvmynning eller en skärgård. För övervakning av vattenkvaliteten använder Finlands miljöcentral EU Copernicus Sentinel satellitserier och NASAs satellit Landsat 8. Ofta samlas rikligt med observationer från alla havsområden varje vecka.

Läs mer om Sentinel-satelliterna.

Läs också om NASAs satellit Landsat 8.

Observationer görs dagligen i stor omfattning över hela Östersjöområdet med en upplösningsförmåga på 300 meter. Dessutom görs observationer med 10–30 meters upplösningsförmåga, men mera sällan och av mindre områden. Även de upplösningsförmåga observationerna täcker hela Finlands kust med cirka tre dagars mellanrum, även om det ibland är molnigt. Observationer bestående av enskilda pixlar samlas lätt i miljoner av havsområdena under en sommar. Dessa observationer kan utnyttjas utöver den aktuella statusrapporten för bedömning av havets tillstånd.

Molnen är transparenta på TARKKA-tjänstens produktbilder och därför har de en bakgrundskarta. Trots molnigheten samlas material i stor omfattning.

 Bilden visar den istäckta Finska viken.
Fartyg i Östra Finska vikens is 27.1.2019. De nyaste fartygsrutterna syns tydligt som grönaktiga rännor. Dessutom syns gränser för isområdena (isflaken) och äldre fartygsrännor (gråa linjer).

LÄNKS:

SYKE:s TARKKA-tjänst

SYKE:s satellitobservationer

Europeiska rymdorganisationen ESA

NASA