Новости

Изменение климата меняет цвет наших океанов

Изменение климата меняет цвет наших океанов

Новое исследование, в котором анализируются данные за 20 лет, показало, что наши океаны изменили цвет, что указывает на значительный сдвиг в морских экосистемах, который, вероятно, связан с изменением климата, вызванным деятельностью человека.

На протяжении десятилетий спутники измеряли цвет земных океанов, собирая данные о цвете света, отражающегося от воды. В частности, один спутник, спутник Aqua, с его датчиком спектрорадиометра среднего разрешения (MODIS), недавно завершил 20-летний сбор высококачественных глобальных данных о цвете океана. Новое исследование под руководством Массачусетского технологического института и Национального океанографического центра Великобритании изучило эти данные и выявило изменения цвета океана за последние 20 лет, которые нельзя объяснить только естественными межгодовыми колебаниями.

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

Цвет океана отражает жизнь, которая живет под его верхними слоями. Поверхность океана простирается от нуля до глубины около 330 футов (100 м) через весь океан. Здесь океан встречается с атмосферой и поглощает углекислый газ из воздуха.

Как правило, темно-синяя вода содержит очень мало жизни, тогда как более зеленая вода указывает на наличие экосистем, в основном фитопланктона, крошечных растительноподобных микробов, 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 естественные изменения в океане цвета намного меньше, чем у хлорофилла, а это означает, что изменения, вызванные изменением климата, должно быть легче обнаружить, включив цвета океана в дополнение к двум, традиционно используемым для оценки хлорофилла. Также потребуются данные за 20 лет, а не за 30.

«Вот я и подумал, а не имеет ли смысл искать тренд во всех этих других цветах, а не только в хлорофилле?» сказал BB Cael, ведущий автор исследования. «Стоит смотреть на весь спектр, а не просто пытаться оценить одно число из битов спектра».

MODIS выполняет измерения в нескольких диапазонах волн видимого спектра. 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, предоставив обзор естественных вариаций. Затем, глядя на то, как эти колебания менялись в течение 20 лет, их анализ показал четкую тенденцию, превышающую нормальную годовую изменчивость.

Эти реальные данные сравнивались с моделью 2019 года, разработанной Дуткевичем, которая имитировала земные океаны 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.

«Это говорит о том, что тенденции, которые мы наблюдаем, не являются случайными изменениями в земной системе, — сказал Сил. «Это согласуется с антропогенным изменением климата. Это дает дополнительные доказательства того, как деятельность человека влияет на жизнь на Земле в огромном пространстве».

Исследователи говорят, что результаты исследования показывают, что измерение цвета океана помимо хлорофилла может предоставить ученым более быстрый и чувствительный способ определения того, как изменение климата влияет на морские экосистемы.

«Цвет наших океанов изменился», — сказал Дуткевич. «И мы не можем сказать, как. Но мы можем сказать, что изменения в цвете отражают изменения в сообществах планктона, которые повлияют на все, что питается планктоном. Это также изменит то, сколько углерода будет поглощать океан, потому что разные виды планктона имеют разные способности к этому. Итак, мы надеемся, что люди отнесутся к этому серьезно. Эти изменения предсказывают не только модели. Теперь мы видим, как это происходит, и океан меняется».

Исследователи говорят, что необходимы постоянные исследования, объединяющие данные с нескольких спутников, чтобы пролить свет на то, что тенденции их исследования указывают на то, как именно поверхность -экология океана меняется.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»