By 
Колір океанів Землі значно змінився за останні два десятиліття, і ці зміни є результатом кліматичних змін, спричинених діями людини. Їх неможливо пояснити лише природною мінливістю, і вони вплинули на понад 56 відсотків океанів нашої планети, що перевищує загальну площу суші на нашій планеті.
Колір океанів Землі є відображенням організмів і мінералів, які знаходяться в його водах. Це означає, що, незважаючи на те, що людському оку ці кольорові варіації можуть здаватися непомітними, вони, безсумнівно, вказують на те, що морські екосистеми перебувають у стані зміни. Хоча наразі не зовсім зрозуміло, які конкретні зміни відбуваються в цих екосистемах, команда авторів цих висновків є причиною певної діяльності людини та її впливу на клімат
«Я проводила симуляції, які роками говорили мені, що ці зміни в кольорі океану відбудуться», — сказала Стефані Дуткевич, співавтор дослідження та старший науковий співробітник Департаменту наук про Землю, атмосферу та планети Массачусетського технологічного інституту та Центру вивчення глобальних змін . «Побачити, як це відбувається насправді, не дивно, а лякає. І ці зміни узгоджуються зі змінами клімату, спричиненими людиною».
Як океан набуває свого кольору?
За кольором океану можна оцінити, що живе в його верхніх шарах. Наприклад, темно-сині води вказують на відсутність життя, тоді як зелені води вказують на присутність схожих на рослини мікробів, званих фітопланктоном, які містять зелений пігмент хлорофіл.
Фітопланктон збирає сонячне світло та використовує вуглекислий газ для створення цукру за допомогою фотосинтезу, утворюючи таким чином основу океанічної харчової мережі. Ними харчуються дрібні істоти, такі як криль, який годує більшу рибу, яка, у свою чергу, годує морських птахів і морських ссавців.
Окрім живлення океанів, цей процес фотосинтезу також означає, що фітопланктон життєво важливий для захоплення та зберігання вуглекислого газу з атмосфери. Оскільки вуглекислий газ є основним парниковим газом, вчені ретельно спостерігають за фітопланктоном на поверхні океану, щоб побачити, як колонії цього мікроорганізму реагують на зміну клімату.
Традиційно це робиться шляхом моніторингу зеленого пігменту, хлорофілу, який допомагає фітопланктону та рослинам отримувати сонячне світло. Зміни в хлорофілі можна побачити у співвідношенні синього та зеленого світла, відбитого на поверхні океану, баланс, який можна відстежити за допомогою космічних супутників.
Однак визначення тенденції, спричиненої зміною клімату, виключно через зміни в хлорофілі займе близько 30 років, кажуть експерти. Тож у 2019 році вчені визначили, що, відстежуючи менші варіації інших кольорів океану, вони можуть скоротити час, щоб помітити сигнали зміни клімату лише за 20 років моніторингу.
«Я подумав, чи не має сенсу шукати тренд у всіх цих інших кольорах, а не в одному хлорофілі?» Про це заявив провідний автор дослідження та вчений Національного океанографічного центру Б. Б. Кейл. «Варто поглянути на весь спектр, а не просто намагатися оцінити одне число з частин спектру.
«Це дає додаткові докази того, як людська діяльність впливає на життя на Землі у величезному просторі».
Перегляд кольору океану з космосу
Щоб дійти до своїх поточних висновків, Кейл та його колеги проаналізували вимірювання кольору океану, зібрані спектрорадіометром із середньою роздільною здатністю (MODIS) на борту супутника Aqua.
Протягом 21 року MODIS спостерігав за океанами на семи довжинах хвиль світла, включаючи дві довжини хвилі, які використовуються, зокрема, для відстеження хлорофілу. Прилад бачить океан як суміш тонких хвиль від синього до зеленого і навіть червоного, на відміну від ізольованого блакитного відтінку, який наші очі еволюціонували, щоб бачити. Це означає, що він може помітити зміни, надто ледве помітні, щоб їх помітило лише людське зір.
Cael оцінив сім кольорів океану, виміряних MODIS між 2002 і 2022 роками, спостерігаючи за тим, як вони змінювалися в окремих регіонах протягом кожного року, щоб отримати уявлення про природні варіації.
Зменшення масштабу цих даних за рік дозволило досліднику побачити, як прогресували зміни протягом загальних 20 років. Це виявило для Келя чітку тенденцію, яка не була присутня просто у річній мінливості. Щоб визначити, чи є ця тенденція результатом зміни клімату, Кель порівняв її з двома моделями кольору океану. Один враховує додавання парникових газів, а інший – ні.
Зрештою, супутникові дані відповідали прогнозу моделі парникових газів щодо 20-річної тенденції зміни кольору океану приблизно в половині світових океанів. Це показало, що тенденція, яка спостерігається в MODIS, була не просто випадковою варіацією, і запропонувала новий і швидший спосіб виявлення змін у морських екосистемах, викликаних зміною клімату.
«Колір океанів змінився, і ми не можемо сказати, як. Але ми можемо сказати, що зміни кольору відображають зміни в планктонних спільнотах, які вплинуть на все, що живиться планктоном», — сказав Дуткевич. «Це також змінить кількість вуглецю в океані, тому що різні типи планктону мають різні здібності до цього.
«Тож ми сподіваємося, що люди сприймають це серйозно. Ці зміни прогнозують не лише моделі. Тепер ми бачимо, як це відбувається, і океан змінюється». Джерело
Comments