Разработан новый метод оценки концентрации хлорофилла в морской воде

Для определения концентрации хлорофилла ранее использовали несколько методов. Первый связан с высокоэффективной жидкостной хроматографией. Он трудоемкий, дорогой и используется только в лабораториях на суше. Кроме того, существует второй метод – экстракционный. Он более простой, так как измерения можно проводить на судне во время экспедиций. Однако этот метод требует большого количества времени. Третий метод называется флуоресцентным, он не требует специальной подготовки проб и достаточно оперативен, однако имеет низкую точность, так как исследователями часто не учитывается, что интенсивность флуоресценции хлорофилла А во многом зависит не от его концентрации, а от видового состава фитопланктона, возраста популяции в целом.

В новой работе ученые смогли усовершенствовать флуоресцентный метод. Используя разработанный ранее двухканальный лазерный спектрометр для определения интенсивности флуоресценции хлорофилла А в морской воде, они получили формулу, основанную на множественной регрессии, что позволяет более точно рассчитать концентрацию хлорофилла. Новый метод был проверен на данных, полученных в экспедициях Института океанологии РАН. Ученые выяснили, что ошибки в измерениях при использовании общей формулы были в пределах 40–50%, а при точном учете особенностей акваторий, где проводились исследования, снижались до 20–35%. Для более точных результатов, по мнению исследователей, нужно проводить несколько измерений при возбуждении на разных длинах волн.

Основными особенностями нового разработанного метода являются возбуждение флуоресценции на нескольких длинах волн, спектральная регистрация флуоресцентных сигналов и использование множественной регрессии для обработки данных измерений. Дмитрий Глуховец, руководитель лаборатории оптики океана Института океанологии РАН, считает, что простота процедуры измерения позволит быстро получать большой объем данных прямо на борту судна во время экспедиции. В будущем ученые планируют далее совершенствовать метод с помощью добавления дополнительных длин волн возбуждения флуоресценции. Это позволит не только увеличить точность, но и оценить видовой состав фитопланктона.

Работа поддержана грантом президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых. Исследование появилось в журнале Journal of Photochemistry and Photobiology.

Фото: NASA