光合作用是地球上最為重要的光化學(xué)過程。在海洋中非常重要的一群光合生物是微小的藻類，也就是通常所說的浮游植物。他們利用太陽能，產(chǎn)生我們呼吸必須的 O2 并將 CO2 轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳化合物用來維持生長。對浮游生物的消耗構(gòu)成了整個(gè)海洋的生物網(wǎng)。并非所有浮游植物產(chǎn)生的有機(jī)碳都被食物網(wǎng)消耗了，其中一部分將沉入海洋內(nèi)部或海床，并可保存長達(dá)數(shù)千年。這種向深海的碳輸入大致與人為活動(dòng)每年向大氣中排放的碳相當(dāng)。因此，浮游植物不僅在海洋食物網(wǎng)中起到重要作用，同時(shí)對于因化石燃料燃燒排放到空氣中 CO2 的吸收也是至關(guān)重要的。

為了了解人為活動(dòng)和全球氣候變化如何影響海洋環(huán)境，我們必須了解浮游植物和光合作用所起到的作用。在過去的4年里，Evelyn Lawrenz 博士和她的同事一直使用 FRR 熒光儀（快速重復(fù)率熒光儀）來進(jìn)行光合作用和初級(jí)生產(chǎn)力的測量。傳統(tǒng)的檢測方法為測量氧氣的產(chǎn)量或追蹤二氧化碳的消耗。這兩種方法均需要進(jìn)行含有浮游植物水樣的采集，樣品裝入采樣瓶，這樣就使其遠(yuǎn)離了真實(shí)的自然環(huán)境，同時(shí)也是非常費(fèi)時(shí)的，極大地限制了一個(gè)人可以在一天內(nèi)完成的測量次數(shù)。而 FRR 熒光儀可提供實(shí)時(shí)快速的光合作用測量，而且儀器也直接放入水中，例如，通過一根線纜垂直下放入海或放在浮標(biāo)和船體上進(jìn)行長期監(jiān)測。這種監(jiān)測模式可提供很好的時(shí)間、空間解決方法，科研人員將不再需要進(jìn)行瓶裝采樣而有更多的精力對廣袤的海洋進(jìn)行更多的監(jiān)測。

在葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測方面，F(xiàn)RR 技術(shù)提供了光合作用電子傳遞鏈中電子傳遞的估算方法。然而，許多生態(tài)學(xué)家和海洋學(xué)家需要的是以碳為單位的光合作用效率，這樣他們就可以追蹤空氣中 CO2 通過食物網(wǎng)進(jìn)入深海的量。因此，我們需要將電子傳遞效率轉(zhuǎn)化為碳固定效率。使用 FastOcean FRR 熒光計(jì)聯(lián)合 FastAct 系統(tǒng)，Evelyn Lawrenz 博士平行測量了電子傳遞效率和碳固定量來獲得校正系數(shù)，從而可以將 FRR 所得的電子傳遞效率轉(zhuǎn)化為具有生態(tài)學(xué)意義的碳固定效率。然而，這個(gè)校正系數(shù)并不是固定的，它取決于環(huán)境狀況，碳固定和熒光值也會(huì)變化。

Evelyn Lawrenz 博士和她的同事使用 FastOcean FRR 熒光計(jì)來研究培養(yǎng)浮游植物和現(xiàn)場浮游植物的校正系數(shù)變化。對于實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)樣品，他們研究了單個(gè)物種對不同環(huán)境條件（如光和營養(yǎng)鹽變化）的反應(yīng)，來研究單個(gè)應(yīng)激源或兩種結(jié)合。此類實(shí)驗(yàn)室研究可以幫助科研人員更好地了解不同實(shí)驗(yàn)中潛在得生理過程，其中存在的差異并最終確定校正系數(shù)。