Зміна клімату змінить колір океану до кінця 21-го століття

Ми вважаємо, що небо блакитне, листя зелене, а океан - блакитно-зелений, але вчені попереджають, що деякі з цих речей довго не залишатимуться колишніми. Як стверджують вчені, клімат Землі зігрівається, колір води у світових океанах змінюватиметься з часом - і це може статися протягом наступного століття.

Нові дослідження вчених з Массачусетського технологічного інституту та Національного центру океанографії в Саутгемптоні у Великобританії показують, що майже дві третини світових океанів можуть значно відрізнятися до 2100 року, оскільки зміна клімату продовжує завдавати хаосу на Землі, і зміна кольору буде приходять з великими наслідками.

У доповіді, опублікованій у понеділок у журналі Природа зв'язку Команда повідомляє, що вони можуть використовувати колір води океану як «підпис» підвищення температури води.

Протягом наступних 80 років, пишуть вони, колір буде змінюватися достатньо, щоб його можна було виявити супутниками, хоча, ймовірно, не неозброєним оком: теплі, сині частини океану стануть синішими, а холодні, зелені частини океану будуть чергу зелені. Користуючись супутниковою візуалізацією, команда знайшла спосіб інтерпретувати, який колірний світло відображає вода, навіть коли відмінності дуже малі. Оскільки різні частини океану змінюють колір протягом наступних кількох десятиліть, вчені зможуть використовувати змінні відтінки, щоб розповісти, як теплий океан знаходиться в цих регіонах.

Колір океану є результатом того, як вода поглинає і розсіює світло, на яке, у свою чергу, впливають мінерали, розчинені у воді, і наявність крихітних, зелених, фотосинтетичних організмів, відомих як фітопланктон. Оскільки океани теплі, команда прогнозує, що теплі регіони з меншим фітопланктоном, швидше за все, підтримають навіть менше життя - стає синішим - в той час як більш високі температури в холодних регіонах океану сприятимуть більшим популяціям планктону - перетворюючи його на зелений.

Вчені зазвичай використовують супутникові дані для оцінки рівня хлорофілу-a, зеленого хімічного речовини, що використовується в фотосинтезі, для вимірювання рівнів фітопланктону. Там, де є багато хлорофілу, є багато фітопланктону, який, у свою чергу, корелює з температурою води в цьому регіоні.

"Хлорофіл змінюється, але ви не можете бачити його через його неймовірну природну мінливість", - говорить доктор філософії Стефані Дуткевич, науковий співробітник MIT і перший автор статті. - Але ви можете бачити значну зміну клімату, пов'язану з деякими з цих хвиль, у сигналі, що надсилається на супутники. Отже, це те, де ми повинні шукати в супутникових вимірах, для реального сигналу змін."

Команда, однак, вдосконалює цей метод виявлення кольорів за допомогою метрики, що називається дистанційним відбиттям (RSS), яка оцінює, скільки світла, що потрапляє у воду, відбивається назад. Цей захід, що важливо, ще більш точний, ніж вимірювання зміни кольору хлорофілу, і він не коливається від сезону до сезону так само, як фітопланктон. RSS, вони пишуть, може бути єдиним найбільш надійним показником того, як швидко наші океани потепління через зміни клімату.

"Зміни не є хорошими речами, оскільки вони, безумовно, вплинуть на іншу частину продовольчої мережі", - сказав Дуткевич CNN. "Фітопланктон знаходяться на базі, і якщо змінюється база, це ставить під загрозу все інше по ходу продовольчої мережі, достатньо далеко до полярних ведмедів або тунця або просто про що завгодно, що ви хочете з'їсти або полюбити бачити на знімках".

Анотація: Моніторинг змін у морському фітопланктоні є важливим, оскільки вони формують основу морської продовольчої мережі і мають вирішальне значення у вуглецевому циклі. Часто хлорофіл-а (Chl-a) використовується для відстеження змін фітопланктону, оскільки існують глобальні, регулярні супутникові оцінки. Однак супутникові датчики не вимірюють Chl-a безпосередньо. Замість цього, Chl-a оцінюється за допомогою відбиття віддаленого зондування (RRS): відношення сяйво випромінювання до випромінювання на поверхні океану. Використовуючи модель, ми показуємо, що RRS в синьо-зеленому спектрі, ймовірно, матиме більш сильний і більш ранній клімат, ніж Chl-a. Це пояснюється тим, що RRS має меншу природну мінливість і інтегрує не тільки зміни до Chl-a у воді, але і зміни в інших оптично важливих компонентах. Структура спільноти фітопланктону, яка сильно впливає на океанічну оптику, ймовірно, покаже одну з найяскравіших і найшвидших підписів змін на основі морської екосистеми.