Изменението на климата ще измести цвета на океана до края на 21 век

Ние приемаме за даденост, че небето е синьо, листата са зелени, а океанът е синьозелен, но учените предупреждават, че някои от тези неща няма да останат същите за дълго. Както климатът на Земята се затопля, учените казват, че цветът на водата в световните океани ще се променя с времето - и това може да се случи в следващия век.

Нови изследвания от учени от Масачузетския технологичен институт и Националния океанографски център в Саутхемптън във Великобритания показват, че почти две трети от световните океани могат да изглеждат значително по-различни от 2100 г., тъй като изменението на климата продължава да опустошава Земята и че промяната на цвета идват с големи последствия.

В вестник, публикуван в понеделник Nature Communications Екипът съобщава, че може да използва цвета на океанската вода като "подпис" на нарастващите температури на водата.

През следващите 80 години, пишат те, цветът ще се промени достатъчно, за да бъде открит от сателити, макар и вероятно не с просто око: топлите, сини части на океана ще станат по-сини, а студените, зелени части на океана обърни по-зелена. Чрез използване на сателитни изображения екипът намери начин да интерпретира каква цветова светлина отразява водата, дори когато разликите са много малки. Тъй като различните части на океана променят цвета си през следващите няколко десетилетия, учените ще могат да използват изместващите се нюанси, за да разберат колко топло е океанът в тези региони.

Цветът на океана е резултат от начина, по който водата абсорбира и разпръсква светлината, която от своя страна се влияе от минерали, разтворени във водата и от наличието на малки, зелени, фотосинтетични организми, известни като фитопланктон. Тъй като океаните са топли, екипът предвижда, че топлите райони с по-малко фитопланктон вероятно ще подкрепят дори по-малко животът - по-синя - докато по-високите температури в студените райони на океана ще насърчат по-големи популации от планктон - превръщайки го в зелено.

Учените често използват сателитни данни за оценка на нивата на хлорофил-а, зелен химикал, използван при фотосинтезата, за измерване на нивата на фитопланктона. Където има много хлорофил-а, има много фитопланктон, който от своя страна е свързан с температурата на водата в този район.

"Хлорофилът се променя, но не можете да го видите наистина поради нейната невероятна естествена променливост", казва д-р Стефани Дуткевич, изследовател на планетарните науки в MIT и първият автор на статията. - Но можете да видите значителна промяна, свързана с климата, в някои от тези вълни, в сигнала, който се изпраща на сателитите. Така че трябва да търсим в сателитните измервания, за истински сигнал за промяна."

Екипът, обаче, подобрява този метод за откриване на цвят с метрика, наречена дистанционно отражение (RSS), която оценява колко светлина, удряща водата, отразява обратно. Тази мярка, което е важно, е дори по-точна от измерването на промените в цвета на хлорофила и не варира от сезона до сезона, колкото фитопланктона. Те пишат, че RSS може да бъде най-надеждният показател за това колко бързо се затоплят океаните ни поради изменението на климата.

"Промяната не е нещо добро, тъй като то определено ще се отрази на останалата част от хранителната мрежа", каза Дъткевич за CNN, "Фитопланктонът е в основата и ако основата се промени, това застрашава всичко останало по протежение на хранителната мрежа, стигайки достатъчно далеч към полярните мечки или риба тон или почти всичко, което искате да ядете или обичате да виждате в картини."

Анотация: Наблюдението на промените в морския фитопланктон е важно, тъй като те формират основата на морската хранителна мрежа и са от решаващо значение за въглеродния цикъл. Често хлорофил-а (Chl-a) се използва за проследяване на промените във фитопланктона, тъй като има глобални, редовни оценки от сателит. Сателитните сензори обаче не измерват директно Chl-a. Вместо това, Chl-a се изчислява от дистанционното отразяване (RRS): съотношението на излъчващото сияние към низходящото излъчване на повърхността на океана. Използвайки модел, ние показваме, че RRS в синьо-зеления спектър вероятно ще има по-силен и по-ранен сигнал, променящ климата, отколкото Chl-a. Това е така, защото RRS има по-ниска естествена вариабилност и интегрира не само промени в Chl-a във водата, но и промени в други оптично важни съставки. Структурата на общността на фитопланктона, която силно влияе на океанската оптика, вероятно ще покаже един от най-ясните и най-бързи подписи на промените в основата на морската екосистема.