Podobnie jak szalejące pożary, palące fale upałów i pogrążające się powodzie, zmieniający się kolor oceanu jest kolejnym znakiem ostrzegawczym zmian klimatycznych spowodowanych przez człowieka, zgodnie z nowym badaniem, w którym przeanalizowano dwie dekady specjalistycznych obserwacji satelitarnych.
Wiele z tych zmian ma związek z fitoplanktonem, czyli mikroskopijnymi algami morskimi żyjącymi w górnej warstwie wody. Podobnie jak trawa i drzewa, fitoplankton wykorzystuje zielony pigment zwany chlorofilem do przekształcania światła słonecznego w żywność.
Ten pigment jest często widziany z kosmosu i jest głównym wskaźnikiem używanym przez naukowców do badania koloru oceanu. Badanie wykazało, że fitoplankton jest bardzo wrażliwy na zmianę klimatu – proces, który usuwa jego mieszkańców z ich ciał, zmieniając w ten sposób kolor oceanu.
„Tym ekosystemom zajęło miliony lat ewolucja i równowaga” – powiedziała Stephanie Dutkiewicz, badaczka z MIT, która jest współautorką badania. opublikowany Ostatni tydzień na łonie natury. „Zmiany w tak krótkim czasie nie są dobre, bo wytrącają z równowagi cały ekosystem”.
Dutkiewicz przewidziała te zmiany – i wpływ, jaki mogą one mieć na życie morskie – w 2019 roku. Powiedziała, że do tego czasu satelity będą „strażnikami” w określaniu, czy kolor oceanu się zmienia.
W nowym badaniu naukowcy najpierw przeanalizowali dane z satelity NASA Aqua MODIS, który od 2002 roku monitoruje zmiany koloru oceanu, z których niektóre są zbyt subtelne, aby ludzkie oko mogło je zobaczyć. Dane z dwudziestu lat wykazały, że kolory zmieniły się w ponad połowie oceanów na świecie. Naukowcy stwierdzili, że zmiany wykroczyły poza to, czego można by się spodziewać w związku ze zdarzeniami naturalnymi.
Następnie, aby sprawdzić, czy ten trend był związany ze zmianami klimatycznymi, naukowcy porównali te wyniki z wynikami dwóch modeli. Ktoś symulował, co stałoby się z kolorami oceanu, gdyby gazy cieplarniane nie ogrzewały planety, powiedział Dutkiewicz. Model dodał drugi w obecności emisji, powodując zmianę koloru w 50 procentach oceanu – wzór zgodny z obserwacjami satelitarnymi.
Dutkiewicz powiedział, że to niepokojący znak dla przyszłości planety.
„Wiedziałem, że to się może zdarzyć, ponieważ pracowałem nad tymi modelami od 10 do 15 lat, więc nie jest to zaskakujące” – powiedziała. „Ale teraz możemy to zobaczyć bezpośrednio – mamy wskazówki, że dzieje się to w prawdziwym świecie. I to jest przerażające, ponieważ oznacza to, że to nie tylko mój komputer już to mówi: to czujniki satelitarne mówią:„ Tak, ocean zmienia kolor i to bardzo szybko ”.
Ocean wyświetla olśniewającą gamę kolorów – wynik interakcji fal świetlnych z cząsteczkami w wodzie, niezależnie od tego, czy są one rozproszone, czy pochłonięte, powiedziała Ivonna Cetenio, oceanograf z Centrum Lotów Kosmicznych Goddard NASA. Powiedziała, że skład oceanu, czyli składniki odżywcze i życie, które podtrzymuje, decyduje o kolorze jego wód.
„Myślimy o oceanie jako o dużym zbiorniku wodnym, ale ma on wielką różnorodność ekosystemów, organizmów i składników odżywczych” – powiedział Cetinho. „Nie ma innego sposobu, aby zrozumieć, co się dzieje i obserwować to wszystko w sposób ciągły z kosmosu – a jedynym sposobem na to jest patrzenie na różne kolory oceanu”.
Powiedziała, że w oceanie woda może mieć brązowawy odcień, jeśli jest obciążona martwymi liśćmi i osadami wyrzucanymi z rzek. Gdzie indziej ocean może przybierać barwę od głębokiego ciemnoniebieskiego do odcienia zieleni – i tu właśnie pojawia się fitoplankton.
W „SpongeBob SquarePants” Plankton jest żądnym władzy złoczyńcą. Ale w prawdziwym życiu małe rośliny są odpowiedzialne za nawet połowę tlenu, którym oddychamy. Pomagają absorbować dużo węgla w atmosferze i są podstawą morskiej sieci pokarmowej, służąc jako pokarm dla zooplanktonu, którym następnie żywią się ryby, które żywią się większymi rybami i tak dalej.
Wody o większej gęstości fitoplanktonu – takie jak te w tropikach – wydają się bardziej zielone, podczas gdy wody z mniejszą ilością fitoplanktonu są bardziej niebieskie. Teraz jednak kaskadowe skutki zmian klimatycznych odbijają się na fitoplanktonie – powiedział Dutkiewicz.
W niektórych miejscach rosnące temperatury zmieniają prądy oceaniczne, zakłócając przepływ składników odżywczych do głębin morskich, których fitoplankton zamieszkujący powierzchnię potrzebuje do przetrwania. Ten brak składników odżywczych może zmniejszyć liczbę fitoplanktonu, czyniąc wodę bardziej niebieską. Dutkiewicz powiedział, że w innych obszarach wody przybrały bardziej zielony odcień wraz ze wzrostem liczby fitoplanktonu – boom, który może być „zbyt duży”, aby ekosystem mógł go utrzymać.
Rosnąca temperatura wody i zmiany jej kwasowości – w miarę rozpuszczania się większej ilości dwutlenku węgla w oceanie – mogą zmienić typy fitoplanktonu, które żyją w różnych regionach. To nie tylko zmienia kolor wody, powiedział Dutkiewicz, ale także wpływa na łańcuchy pokarmowe.
„Gdyby jeden fitoplankton był wielkości piłki tenisowej, największy byłby wielkości Manhattanu, co oznacza, że wspierałby zupełnie inne sieci pokarmowe” – mówi Dutkiewicz. Zmiana klimatu może spowodować przesunięcie odpowiadające, powiedzmy, wzrostowi palm w środku tundry. A potem wiesz, co robią łosie, ponieważ nie są przyzwyczajone do palm? „
Przynajmniej na razie trudno gołym okiem dostrzec zmiany w kolorach oceanu — „To nie jest tak, że pewnego dnia idziesz na plażę i jest inny kolor” — powiedział Dutkiewicz.
„Ale to, że tego nie widać, nie oznacza, że to się nie dzieje i że nie ma mocy wpływania na nas na różne sposoby” – dodał Dutkiewicz.
Powiedziała, że powinien to być dzwonek alarmowy – „chociaż mieliśmy ich sporo na przestrzeni lat”.
„To tak, jakbyśmy naciskali przycisk drzemki w naszym alarmie, mówiąc nam, że musimy się teraz ruszyć” – dodała.
„Introwertyk. Myśliciel. Rozwiązuje problemy. Specjalista od złego piwa. Skłonny do apatii. Ekspert od mediów społecznościowych. Wielokrotnie nagradzany fanatyk jedzenia.”
