Море перемен: Изменение климата меняет цвет наших океанов с голубого на зеленый

Спутниковые измерения, проводившиеся в течение двух десятилетий, выявили поразительные изменения в цвете поверхности Мирового океана. Некогда темно-синие воды постепенно приобретают более зеленый оттенок, что свидетельствует о возможных изменениях в морских экосистемах по всему миру. Это явление, обнаруженное исследователями под руководством Б.Б. Кейла из Национального океанографического центра Великобритании, свидетельствует о влиянии изменения климата на хрупкий баланс жизни в океане.

Важность цвета океана

Цвет океана может показаться тривиальным аспектом, однако он служит важнейшим индикатором здоровья и состава морских экосистем. Фитопланктон - микроскопические организмы, обитающие у поверхности океана, - играет важнейшую роль в водной пищевой сети и круговороте углерода. Озеленение поверхности моря свидетельствует о значительных изменениях в этих фундаментальных процессах, имеющих далеко идущие последствия для морской жизни.

Основные результаты последних исследований

Анализируя данные, полученные с помощью прибора MODIS спутника NASA Aqua, исследовательская группа обнаружила, что за последние 20 лет цвет 56% поверхности мирового океана значительно изменился. Преобладающим изменением стало усиление зеленых оттенков на обширных участках океана. Эти изменения особенно ярко выражены в тропических и субтропических регионах, исключая более высокие широты и прибрежные районы с естественными шумами в данных.

Хлорофилл и численность фитопланктона

Уровень хлорофилла является важнейшей метрикой для ученых, изучающих численность и продуктивность фитопланктона. Традиционно для оценки уровня хлорофилла ученые, занимающиеся дистанционным зондированием, опирались на ограниченный диапазон цветов в видимой части спектра. Однако в недавнем исследовании использовался весь спектр цветов, что позволило получить более полное представление об экосистеме в целом. Черными точками на карте отмечены районы, где уровень хлорофилла также претерпел значительные изменения.

Раскрытие долгосрочных тенденций

Наличие долгосрочных данных, полученных с помощью одного спутникового датчика, является редким и ценным ресурсом в области дистанционного зондирования. Спутник Aqua, который превысил запланированный срок службы в шесть лет и в 2022 г. отметил 20-летие своего пребывания на орбите, предоставил исследователям уникальную возможность выявить долгосрочные тенденции. Проанализировав обширную информацию о цвете океана, собранную спутником, группа исследователей смогла подтвердить тенденцию, которую предсказывали климатические модели, но для выявления которой потребовалось бы 30-40 лет при использовании традиционных оценок содержания хлорофилла. Новый метод, учитывающий весь видимый свет, оказался достаточно надежным, чтобы выявить эту тенденцию в течение двух десятилетий.

Мнения экспертов и будущие последствия

Доктор Б. Б. Каэль, ведущий научный сотрудник исследования, подчеркнул значимость полученных результатов: "Эти изменения цвета океана - не просто эстетическая диковинка; они отражают фундаментальные сдвиги в морской экосистеме". Озеленение океанов имеет далеко идущие последствия для биоразнообразия, круговорота углерода и рыболовства. Доктор Стефани Дуткевич (Stephanie Dutkiewicz) с факультета наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института добавляет: "Это "канарейка в угольной шахте", предупреждающий сигнал о том, что в океанах что-то меняется".

Влияние изменения климата на океаны является предметом озабоченности ученых и экспертов во всем мире. Согласно докладу Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), повышение температуры, таяние ледяных шапок и увеличение содержания углекислого газа приводят к значительным изменениям в морских экосистемах. Озеленение поверхности океана - лишь одно из видимых проявлений этих изменений.

Исторически сложилось так, что цвет океана ассоциируется с его здоровьем и продуктивностью. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало, что изменения цвета океана могут быть связаны с колебаниями численности фитопланктона. Фитопланктон обеспечивает примерно половину производства кислорода на Земле и играет важнейшую роль в регулировании уровня углекислого газа в атмосфере.

Озеленение поверхности океана является результатом роста численности фитопланктона, на который, вероятно, влияют повышение температуры поверхности моря и доступность питательных веществ. При повышении температуры воды, богатые питательными веществами, поднимаются к поверхности, создавая идеальные условия для роста фитопланктона. Увеличение количества фитопланктона оказывает каскадное воздействие на всю морскую пищевую сеть, влияя на численность и распределение рыбы и других морских организмов.

Последствия озеленения океана имеют далеко идущие последствия. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, предупреждает, что изменение цвета океана может нарушить хрупкий баланс морских экосистем, что приведет к сокращению биоразнообразия и рыболовства. Эти изменения могут также повлиять на глобальный углеродный цикл, поскольку фитопланктон играет важнейшую роль в поглощении углекислого газа из атмосферы.

Ученые и эксперты призывают к принятию срочных мер по смягчению последствий изменения климата для Мирового океана. Доктор Б. Б. Каэль подчеркивает необходимость дальнейших исследований и мониторинга: "Понимание движущих сил этих изменений имеет решающее значение для разработки эффективных стратегий сохранения и управления". Д-р Стефани Дуткевич добавляет: "Мы должны действовать сейчас, чтобы сократить выбросы парниковых газов и защитить наши океаны для будущих поколений".