Ved udgangen af ​​det 21. århundrede vil de fleste oceaner ændre farve.

Klimaændringer medfører væsentlige ændringer.i fytoplanktonens tilstand i oceanerne, og en ny MIT-undersøgelse viste, at disse ændringer i de kommende årtier vil påvirke havets farve stærkt og intensivere dets blå og grønne områder. Satellitter skal registrere disse ændringer i skygge og advare på forhånd om store ændringer i marine økosystemer.

I tidsskriftet Nature Communications rapporterer forskereat de har udviklet en global model, der efterligner vækst og interaktion mellem forskellige fytoplanktonarter eller alger, og hvordan blandingen af ​​arter på forskellige steder vil ændre sig med stigende temperatur rundt om i verden. Forskerne modellerede også hvordan fytoplankton absorberer og reflekterer lys, og hvordan havets farve ændres som global opvarmning påvirker sammensætningen af ​​fytoplankton samfund.

Forskerne testede deres model og rullede den igennem til slutningen af ​​det 21. århundrede og fandt ud af, at over 2100 ville over 50% af verdens oceaner ændre deres farve på grund af klimaændringer.

Undersøgelsen tyder på, at de blå områdersom subtropics, bliver endnu blåere, da phytoplankton vil være mindre - og livet generelt - i disse farvande, sammenlignet med den nuværende situation. Nogle regioner, der er grønnere i dag, som dem, der ligger tæt på polerne, kan blive endnu grønnere, da højere temperaturer fører til spredningen af ​​forskellige fytoplankton.

"Denne model forudsætter, at de ubevæbnedeDenne forandring vil ikke være let at se, og havet vil stadig se ud som om det har blå områder i subtroperne og grønnere områder nær ækvator og polakker, siger leadforfatter Stephanie Datkevich fra Institut for Jordvidenskab Instituttet. "Denne grundlæggende ordning forbliver den samme. De dybe forandringer vil dog være betydelige nok til at påvirke resten af ​​fødekæden, som hviler på fytoplankton. "

Farven på oceanerne afhænger af mængden af ​​chlorophyll.

Farven på havet afhænger af, hvordan sollysetinteragerer med hvad der er i vandet. Kun vandmolekyler absorberer næsten alt sollys, med undtagelse af den blå del af spektret - det reflekteres. Følgelig synes de relativt ufrugtede områder i det åbne hav mørkeblå fra rummet. Hvis der er nogen organismer i havet, kan de absorbere og reflektere lysbølger af forskellig længde afhængigt af deres individuelle egenskaber.

Fytoplankton indeholder for eksempel chlorophyll,et pigment, der primært absorberer blå patches af sollys, producerer kul til fotosyntese og i mindre grad grønne dele. Som et resultat afspejler mere grønt lys fra havet, hvilket giver algerige områder en grønlig farvetone.

Siden slutningen af ​​1990'erne har satellitter løbende måltfarven på havet. Forskere har brugt disse målinger for at opnå mængden af ​​chlorophyll og dermed fytoplankton i et bestemt område af havet. Men Datkevich siger, at chlorophyll ikke nødvendigvis afspejler et følsomt signal om klimaændringer. Enhver signifikant udsving i chlorophyll kan godt skyldes global opvarmning, men også ved "naturlig variabilitet", normale periodiske spring i klorofyl på grund af naturlige vejrrelaterede fænomener.

"En El Nino eller La Nina Event udløsermeget store ændringer i chlorophyll, fordi det ændrer mængden af ​​næringsstoffer, der kommer ind i systemet, "siger Datkevich. "På grund af disse store, naturlige forandringer, der finder sted hvert par år, er det svært at forstå, om situationen vil ændre sig på grund af klimaændringer, hvis man bare kigger på klorofyl."

Modeling Ocean Light

I stedet for at se på scorerneklorofyl, spurgte holdet, om det var muligt at se et klart signal om klimaændringernes indvirkning på planteplankton, hvis man kun ser på satellitmålinger af reflekteret lys.

Gruppen raffinerede computermodellen, somder tidligere blev brugt til at forudse fytoplanktonændringer med stigende temperaturer og havsyring. Denne model tager information om fytoplankton, såsom fødevareforbruget, og hvordan det vokser, og inkorporerer disse oplysninger i en fysisk model, der demonstrerer havstrømme og blanding.

Denne gang tilføjede forskerne sig til modellenEt nyt element, der ikke var medtaget i andre metoder til modellering af havet: evnen til at estimere specifikke bølgelængder af lys, der absorberes og reflekteres af havet afhængigt af antallet og typen af ​​organismer i en bestemt region.

"Sollys rammer havet, og alt deter i havet, absorberer det som klorofyl, "siger Datkevich. "Andre ting vil absorbere det eller forsvinde det. Så for at bestemme, hvordan lyset afspejles fra havet og give det farve, er det ret svært.

Det viste sig, at forskernes model kanbruges til at forudsige farven på havet, når miljøforholdene ændres i fremtiden. Og det bedste ved det er, at det kan bruges i et laboratorium.

Signal i blå-grønne toner

Når forskere tilføjede global til modellentemperaturer og øget dem med 3 grader ved 2100 - dette er prognosen for de fleste forskere, hvis der ikke er taget skridt til at reducere drivhusgasemissionerne - fandt de, at lysets bølgelængder i de blå og grønne dele af spektret reagerede hurtigst.

Desuden er dette blågrønne bølgelængdeområdedemonstrerer et meget klart signal eller skift i forbindelse med klimaændringer: Skiftet sker tidligere end forventet, da forskerne kiggede på klorofyl.

"Klorofyl ændrer sig, men du kan ikke se detpå grund af den utrolige naturlige variabilitet, "siger Datkevich. "Du kan dog se betydelige klimaændringer i nogle af disse bølgelængder i signalet sendt til satellitterne. Så det er her, at vi skal søge et reelt signal om ændringer i satellitmålinger. "

Ifølge forskere ændrer klimaændringerne allerede fytoplanktonets sammensætning og dermed oceanernes farve. Ved slutningen af ​​århundredet vil vores blå planet ændre sig dramatisk.

"I slutningen af ​​det 21. århundrede vil der være en farveændring50% af oceanerne. Ændringen vil være ret alvorlig. Forskellige fytoplanktontyper absorberer lys anderledes, og hvis klimaændringer skifter et fytoplanktonfællesskab til et andet, vil det også ændre de typer fødekæder, de kan støtte. "

Støtter du kampen mod klimaændringer? Fortæl os i vores chat i Telegram.