Klimata pārmaiņas mainīs okeāna krāsu līdz 21. gadsimta beigām

Mēs uzskatām, ka debesis ir zilas, lapas ir zaļas, un okeāns ir zilzaļš, bet zinātnieki brīdina, ka dažas no šīm lietām ilgi nemainīsies. Zemes klimats sasilst, zinātnieki saka, ka ūdens krāsa pasaules okeānos laika gaitā mainīsies - un tas varētu notikt nākamajā gadsimtā.

Jauni pētījumi no zinātniekiem Masačūsetsas Tehnoloģiju institūtā un Nacionālajā okeāna centrā Southampton Apvienotajā Karalistē liecina, ka gandrīz divas trešdaļas no pasaules okeāniem līdz 2100. gadam varētu ievērojami atšķirties, jo klimata pārmaiņas turpinās izpostīt Zemi un ka krāsu maiņa būs nāk ar lielām sekām.

Žurnālā pirmdien publicētajā dokumentā Dabas komunikācijas, komanda ziņo, ka viņi var izmantot okeāna ūdens krāsu kā “ūdens” parakstīšanas signālu.

Nākamajos 80 gados viņi raksta, krāsa mainīsies pietiekami, lai to varētu atklāt ar satelītiem, lai gan varbūt ne ar neapbruņotu aci: siltas, zilas okeāna daļas kļūs sārtākas, kamēr aukstās, zaļās okeāna daļas būs pārvērsties zaļāk. Izmantojot satelīta attēlveidošanu, komanda atklāja veidu, kā interpretēt to, ko krāsa atspoguļo ūdeni, pat ja atšķirības ir ļoti mazas. Tā kā dažās okeāna daļās nākamo desmitgažu laikā krāsa mainās, zinātnieki varēs izmantot novirzošās nokrāsas, lai pastāstītu, cik silts okeāns atrodas šajos reģionos.

Okeāna krāsa ir tā, kā ūdens absorbē un izkliedē gaismu, ko savukārt ietekmē ūdenī izšķīdinātie minerāli un sīkie, zaļie fotosintētiskie organismi, ko sauc par fitoplanktonu. Tā kā okeāni ir silti, komanda prognozē, ka visticamāk tiks atbalstīti siltie reģioni ar mazāk fitoplanktonu pat mazāk dzīve - kļūst bluer - kamēr siltākas temperatūras aukstajos okeāna reģionos veicinās lielākas planktona populācijas - pagriežot to zaļā krāsā.

Zinātnieki parasti izmanto satelīta datus, lai novērtētu hlorofila-a, kas ir fotosintēzes zaļās ķīmiskās vielas, līmeni, lai noteiktu fitoplanktona līmeni. Ja ir daudz hlorofila-a, ir daudz fitoplanktona, kas savukārt ir saistīts ar ūdens temperatūru šajā reģionā.

„Hlorofils mainās, bet jūs to nevarat redzēt, jo tas ir neticami dabisks,” stāsta Stephanie Dutkiewicz, PhD, planētas zinātnes pētniece MIT un pirmais autora autors. „Bet dažās no šīm viļņu joslām var redzēt ievērojamu, ar klimatu saistītu maiņu, kad signāls tiek nosūtīts uz satelītiem. Tāpēc mums ir jāmeklē satelītu mērījumi, lai iegūtu patiesu signāla par pārmaiņām. ”

Tomēr komanda uzlabo šo krāsu noteikšanas metodi ar metriku, ko sauc par tālvadības refleksiju (RSS), kas novērtē, cik daudz gaismas atstāj ūdens, kas atspoguļo dublējumu. Šis pasākums, kas ir svarīgākais, ir vēl precīzāks par hlorofila krāsu izmaiņu mērīšanu, un tas nemainās no sezonas līdz sezonai tikpat daudz kā fitoplanktona. Viņi raksta, ka RSS ir viens no ticamākajiem rādītājiem par to, cik ātri mūsu okeāni sasilst klimata pārmaiņu dēļ.

„Izmaiņas nav laba lieta, jo tas noteikti ietekmēs pārējo pārtikas tīkla daļu,” teica Dutkiewicz CNN. „Fitoplanktons atrodas pie pamatnes, un, ja mainās bāze, tas apdraud visu pārējo ēdiena tīmeklī, dodoties pietiekami tālu uz polārlāčiem vai tunzivīm vai tikai par kaut ko, ko vēlaties ēst vai mīlēt, lai redzētu attēlos.”

Kopsavilkums: Jūras fitoplanktona izmaiņas ir svarīgas, jo tās veido jūras pārtikas tīkla pamatu un ir būtiskas oglekļa ciklā. Bieži vien hlorofil-a (Chl-a) izmanto, lai izsekotu fitoplanktona izmaiņām, jo ​​pastāv globālas, regulāras satelītu aprēķini. Tomēr satelīta sensori nenosaka Chl-a tieši. Tā vietā, Chl-a tiek novērtēts, izmantojot attālās uzrādes atstarojumu (RRS): pieaugošās spožuma attiecība pret lejupvērsto izstarojumu okeāna virsmā. Izmantojot modeli, mēs parādām, ka RRS zilzaļajā spektrā, visticamāk, būs spēcīgāks un agrāk ar klimata pārmaiņām saistīts signāls nekā Chl-a. Tas ir tāpēc, ka RRS ir zemāka dabiskā variabilitāte, un tā apvieno ne tikai izmaiņas ūdenī esošajā Chl-a, bet arī citu optiski svarīgu sastāvdaļu izmaiņas. Fitoplanktona kopienas struktūra, kas būtiski ietekmē okeāna optiku, visticamāk, būs viens no skaidrākajiem un ātrākajiem jūras ekosistēmas bāzes izmaiņu parakstiem.