Почему Мировой океан меняет свой цвет: зеленые воды

«Я запускала симуляции, которые годами говорили мне, что эти изменения цвета океана произойдут. На самом деле видеть, как это происходит на самом деле, не удивительно, а страшно. И эти изменения согласуются с антропогенными изменениями нашего климата», — заявила Стефани Дуткевич, один из соавторов исследования. «.

Цвет океанических вод отражает жизнь, которая обитает в его верхних слоях. «Поверхность» океана простирается от нуля до 100 метров вглубь. Здесь воды встречаются с атмосферой и поглощают углекислый газ из воздуха.

Как правило, темно-синяя вода содержит очень мало жизни, тогда как более зеленая указывает на наличие экосистем, в основном фитопланктона — крошечных бактерий, содержащих зеленый пигмент хлорофилл. Фитопланктон составляет основу водной пищевой сети, питая все, от микроскопического зоопланктона до моллюсков, которых затем поедают более крупные рыбы и морские млекопитающие. Без фитопланктона многие океанические пищевые сети разрушились бы, что сильно повлияло бы на морскую жизнь и людей, которые питаются рыбой.

Однако помимо обеспечения питательными веществами фитопланктон создает кислород посредством фотосинтеза, который выделяется в океан и атмосферу и поглощает углекислый газ. Таким образом, мониторинг фитопланктона на поверхности океанов — хороший способ оценить, как они реагируют на изменение климата. Традиционно измерение хлорофилла в фитопланктоне дает хорошее представление о долгосрочных тенденциях в цвете океана. Однако исследования показали, что для обнаружения тенденций изменения хлорофилла, вызванных изменением климата, требуется более 30 лет спутниковых данных.

В 2019 году Дуткевич и ее коллеги разработали новую модель, показывающую, что естественная вариация цвета океана намного меньше, чем наблюдаемая в хлорофилле, а это означает, что изменения, вызванные изменением климата, должно быть легче обнаружить, включив цвета океана в дополнение к другим параметрам, которые традиционно используются для оценки. Это также привело к тому, что вместо 30 лет для качественной оценки можно было использовать данные всего за 20 лет.

Анализируя данные с 2002 по 2022 год с использованием семи цветов океана, исследователи смогли увидеть, как цвета менялись от региона к региону в течение определенного года. Затем, глядя на то, как эти вариации менялись за 20 лет, они отследили четкую тенденцию, превышающую нормальную годовую изменчивость.

Данные реальных наблюдений сравнивались с моделью 2019 года, разработанной Дуткевич, которая имитировала океаны Земли по двум сценариям: один с добавлением парниковых газов и один без них. Модель парниковых газов предсказала, что в течение 20 лет появится значительная тенденция, которая вызовет изменение цвета океана примерно в половине поверхностных океанов мира. Прогноз модели и реальные данные были почти идентичными: изменение цвета наблюдалось более чем в 56% мировых океанов. В частности, было обнаружено, что тропические океаны вокруг экватора со временем стали зеленее.

По словам исследователей, измерение цвета океана может предоставить ученым более быстрый и чувствительный способ определения того, как изменение климата влияет на морские экосистемы.

«Цвет наших океанов изменился. И мы пока не можем сказать, как именно. Но мы можем сказать, что эти изменения отражены в сообществах планктона, которые повлияют на всю остальную пищевую цепочку. Данное обстоятельство также повлияет на количество углерода, который будет поглощать океан, потому что разные виды планктона имеют разные способности к этому процессу. Мы надеемся, что люди отнесутся к этому серьезно», — пишет Дуткевич.