Det er heller ikke alle miljø-parametre der kan ses fra rummet, men kun dem der har en indflydelse på enten vandets farve, temperatur, højde eller overfladeruhed. Heldigvis har fytoplankton-alger der er noget af det mest interessante for biologerne, en stor indflydelse på havets farve, og derfor kan de overvåges med sattelit.

Der er også andre ting der influerer på vandets farve. Det er primært opslemmet materiale (suspenderet) som sand og ler. Dette kan enten være hvirvlet op fra bunden eller tilført med floder og åer og måske endda transporterer langt væk med havstrømmene. Derudover har opløst organisk materiale, kaldet Gulstof , også en stor indflydelse på havets farve. Dette stof stammer primært fra nedbrydning af organisk materiale på land, men noget dannes også lokalt i oceanerne.

I de store og klare oceaner er algerne en dominerende bestanddel i vandet, og det simplificerer overvågning, men I de kystnære farvande iblandes varierende mængder opslemmet materiale og gulstof, og der kræves derfor meget mere avanceret databearbejdning. De danske farvande er derfor optisk set nogle af de mest komplekse i verden. I figuren overfor ses et eksempel på sådan en vanskelig situation, hvor der er et væld af smukke hvirvler og farvenuancer ses I Skagerrak og Kattegat.

Noget andet der også interesserer biologerne er bundvegetation, og den kan også ses fra satellit i lavvandede områder. Denne vegetation, f.eks sø-græs og ålegræs osv. (videnskabelig betegnelse: makro-alger), er vigtig fordi fisk, krabber og lignende bruger den som skjulested og til at gyde i.

Vegetationen er også vigtig fordi den udgør lille seperat biologisk miljø (økosystem) som er meget følsomt overfor forurening. Så hvis vandkvaliteten bliver dårligere vil vegetationen hurtigt forsvinde.

Når der er flere alger end dem der kan optages I den marine fødekæde vil algerne dø og synke til bunds. På bunden vil algerne rådne. I forrødnelses-processen forbruges ilt fra vandet. Når der forbruges for meget ilt bliver der ilt-frie områder (iltsvind) og derfor vil fisk, krabber, hummere og andre dyr risikere at dø i disse situationer.

Algernes vækst afhænger primært af de tilstedeværende næringsstoffer og sollys, og ikke ret meget af vandtemperaturen. De vigtigste næringsstoffer er Nitrogen (N) and Fosfat (P), men en række andre (K, Ca, Mg, Fe, Bo, Mn etc.) er også nødvendige, men i langt mindre mængder. Mange næringsstoffer udledes fra land via åer og vandløb og dette er en naturlig procces. Men det marine økosystem kan blive overmættet med for mange næringsstoffer, som især kommer fra landbrug, industri og husholdninger.

Sollyset er den energikilde der bruges til fotosyntese når algerne udvikles. Algerne indeholder pigmenter der bruges til at fange (absorbere) lyset. Det vigtigste af disse hedder klorofyl, og et grønt pigment der findes i al vegetation. Faktisk er det klorofyl der giver planterne deres grønne farve. Dette sker ved at pigmentet absorberer det blå lys intensive og i lidt mindre grad også det røde. Da mængden af rødt lys fra solen ligeledes er mindre, bliver de grønne refleksioner dominerende. Når vegetationen får andre farver (brune, gullige og rødlige) skyldes det andre pigmenter end klorofyl er eller bliver dominerende for planterne absorptions og refleksions egenskaber.

På samme måde påvirker alge-pigmenterne havets farve. Når det er begrænsede algemængder i de store oceaner ses en dyb blå farve fordi havvandet i sig selv absorberer meget lidt af det blå lys, men stigende mængder i det grønne område, og næsten alt i det røde område af farvespekteret. I det Caribiske hav viser rejsebrochurerne altid lyseblåt vand. Dette skyldes i høj grad at refleksionerne fra sandbunden tæt på stranden også bidrager til det samlede farvesignal fra vandet. Så selvom farven er lysere her betyder det ikke nødvendigvis at vandet indeholder andre stoffer end det gør længere væk fra kysten.

I områder med flere alger, som i de danske farvande, bliver meget blåt og rødt lys absorberet og får en mere blå-grøn farve. I søer, floder og havne ses ofte en mere brun farve. Denne skyldes enten opslemmet materiale (både organisk eller uorganisk) eller gulstof eller en kombination af disse.

Den kombinerede effekt af vandets bestanddele bestemmer hvor meget lys der absorbers eller spredes for hver bølgelængde i området fra UV-lys, til visibelt lys og helt ind i det nærinfrarøde område af spektret. De nøjagtige forhold mellem absorption og spredning bestemmer vandets refleksion ved hver bølgelængde. Dette hedder også vandets spektrale signatur. Noget af dette kan ses med menneskets øjne, men i virkeligheden er der meget mere information end det vi kan se med det blotte øje. Med vores øjne ser vi omtrent området fra 400 – 700 nm. Men satellit måles f.eks. 400 – 900 nm området. Med lysmålingsinstrumentet monteret på et skib kan måleregionen udvides endnu mere til f.eks. 300 – 1000 nm. Satellitterne kan i princippet måle det samme, men atmosfæren ville ”sluge” det meste af signalet, og den resterende del ville være for støjfyldt til en meningsfyldt analyse.

I figurenses hele det elektromagnetiske spektrum sammen med atmosfæren dæmpningsegenskaber, reduktion af stråling p.g.a. indholdet at forskellige gasser som f.eks. kuldioxid, ozon og vandamp.

Det er vigtigt at huske at satellitten laver malinger; den tager ikke billeder. For hver pixel (billede-element) i “billedet” laves malinger af strålingsintensitet ved bestemte bølgelængder, og disse konverteres til en digital værdi (jo højere strålingsintensitet – jo højere værdi). MERIS instrumentet på ENVISAT måler 13 bølgelængdeområder (kaldes bånd) vandets spektrale signatur kan analyseres meget mere nøjagtigt end hvad der ville være muligt med et foto eller et digitalt kamera hvor man ville kunne splitte det op i de 3 hovedfarver, blå, grøn og rød. Denne forskel er essentiel når man vil forsøge at kvantificere mængden af plankton i vandet.

Når der laves modeller og algoritme til dette formål har man supporterende målinger fra skib som kan sammenlignes direkte med satellit-målingerne. Dette gøres ved at opsamle vandprøve samtidigt med satelittens passage. Tidspunkterne for satellit-passage kan beregnes på forhånd for hver given dag.

Arbejdet med disse algoritmer forbedres constant ikke kun med nye og bedre matematisk-fysiske modeller og med års mellemrum også nye og bedre satelitter, men også konstant opsamling af flere og flere kalibrerings-målinger fra skibe rundt omkring i verden. I denne sammenhæng vil Galathea-3 Expeditionen også give et værdifuldt bidrag til fremtidige metode-forbedringer fordi “Vædderen” vil opsamle en masse planktondata fra vandprøver og “Satellite Eye” projektet vil fremskaffe de tilhørende satellitmålinger undervejs.