Μέχρι το τέλος του 21ου αιώνα, οι περισσότεροι ωκεανοί θα αλλάξουν χρώμα.

Η αλλαγή του κλίματος προκαλεί σημαντικές αλλαγές.στην κατάσταση του φυτοπλαγκτού στους ωκεανούς, και μια νέα μελέτη MIT έδειξε ότι τις επόμενες δεκαετίες αυτές οι αλλαγές θα επηρεάσουν σημαντικά το χρώμα του ωκεανού, εντείνοντας τις μπλε και πράσινες περιοχές του. Οι δορυφόροι θα πρέπει να ανιχνεύουν αυτές τις αλλαγές στη σκιά και να προειδοποιούν εκ των προτέρων για μεγάλες μεταβολές στα θαλάσσια οικοσυστήματα.

Στο περιοδικό Nature Communications, οι επιστήμονες αναφέρουνότι έχουν αναπτύξει ένα παγκόσμιο μοντέλο που μιμείται την ανάπτυξη και την αλληλεπίδραση διαφορετικών ειδών φυτοπλαγκτόν, ή άλγης και πώς το μίγμα ειδών σε διαφορετικά μέρη θα αλλάξει με την αύξηση της θερμοκρασίας σε όλο τον κόσμο. Οι ερευνητές μοντελοποίησαν επίσης τον τρόπο με τον οποίο το φυτοπλαγκτόν απορροφά και αντανακλά το φως και πώς αλλάζει το χρώμα του ωκεανού, καθώς η υπερθέρμανση του πλανήτη επηρεάζει τη σύνθεση των κοινοτήτων φυτοπλαγκτού.

Οι ερευνητές εξέτασαν το μοντέλο τους, μεταφέροντάς το μέχρι το τέλος του 21ου αιώνα και ανακάλυψαν ότι μέχρι το 2100 περισσότερο από το 50% των ωκεανών του κόσμου θα αλλάξει το χρώμα τους λόγω της κλιματικής αλλαγής.

Η μελέτη δείχνει ότι οι μπλε περιοχέςόπως τα υποτροπικά, θα γίνουν ακόμα πιο μπλε, καθώς το φυτοπλαγκτόν θα γίνει λιγότερο - και γενικά η ζωή - σε αυτά τα νερά, σε σύγκριση με την τρέχουσα κατάσταση των πραγμάτων. Ορισμένες περιοχές που είναι πιο πράσινες σήμερα, όπως αυτές που βρίσκονται κοντά στους πόλους, μπορεί να γίνουν ακόμη πιο πράσινες, καθώς οι υψηλότερες θερμοκρασίες οδηγούν στην εξάπλωση ποικίλου φυτοπλαγκτού.

"Αυτό το μοντέλο υποθέτει ότι το άοπλοΑυτή η αλλαγή δεν θα είναι εύκολο να δει κανείς και ο ωκεανός θα φαίνεται ακόμα σαν να έχει μπλε περιοχές στα υποτροπικά και πιο πράσινες περιοχές κοντά στον ισημερινό και τους πόλους », λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Stephanie Datkevich από το Τμήμα Επιστήμης της Γης Ινστιτούτο. "Αυτό το βασικό σχήμα θα παραμείνει το ίδιο. Ωστόσο, οι βαθιές αλλαγές θα είναι αρκετά σημαντικές ώστε να επηρεάσουν την υπόλοιπη τροφική αλυσίδα, η οποία στηρίζεται στο φυτοπλαγκτόν. "

Το χρώμα των ωκεανών εξαρτάται από την ποσότητα της χλωροφύλλης.

Το χρώμα του ωκεανού εξαρτάται από το πώς το φως του ήλιουαλληλεπιδρά με αυτό που υπάρχει στο νερό. Μόνο μόρια νερού απορροφούν σχεδόν όλο το φως του ήλιου, με εξαίρεση το μπλε τμήμα του φάσματος - αντικατοπτρίζεται. Κατά συνέπεια, οι σχετικά άγονες περιοχές του ανοικτού ωκεανού φαίνονται σκούρα μπλε από το διάστημα. Αν υπάρχουν στον ωκεανό κάποιοι οργανισμοί, μπορούν να απορροφήσουν και να αντανακλούν φωτεινά κύματα διαφόρων μηκών, ανάλογα με τις μεμονωμένες ιδιότητές τους.

Το φυτοπλαγκτόν, για παράδειγμα, περιέχει χλωροφύλλη,μια χρωστική ουσία που απορροφά κυρίως μπλε μπαλώματα ηλιακού φωτός, που παράγουν άνθρακα για φωτοσύνθεση, και σε μικρότερο βαθμό πράσινα μέρη. Ως αποτέλεσμα, περισσότερο πράσινο φως αντανακλά τον ωκεανό, το οποίο δίνει στις πλούσιες σε φύκια περιοχές πρασινωπή απόχρωση.

Από τα τέλη της δεκαετίας του 1990, οι δορυφόροι έχουν μετρήσει συνεχώςτο χρώμα του ωκεανού. Οι επιστήμονες έχουν χρησιμοποιήσει αυτές τις μετρήσεις για να αποκτήσουν την ποσότητα χλωροφύλλης και, κατά συνέπεια, φυτοπλαγκτόν σε συγκεκριμένη περιοχή του ωκεανού. Όμως, ο Datkevich λέει ότι η χλωροφύλλη δεν θα αντανακλά απαραίτητα ένα ευαίσθητο σήμα της κλιματικής αλλαγής. Οποιαδήποτε σημαντική διακύμανση της χλωροφύλλης μπορεί να προκληθεί από την υπερθέρμανση του πλανήτη, αλλά και από την "φυσική μεταβλητότητα", την κανονική περιοδική άλματα στη χλωροφύλλη λόγω φυσικών φαινομένων σχετικών με τις καιρικές συνθήκες.

"Ένα γεγονός El Nino ή La Nina θα ενεργοποιηθείπολύ μεγάλες αλλαγές στην χλωροφύλλη, επειδή αλλάζει την ποσότητα των θρεπτικών ουσιών που εισέρχονται στο σύστημα ", λέει ο Datkevich. «Λόγω αυτών των μεγάλων, φυσικών αλλαγών που συμβαίνουν κάθε λίγα χρόνια, είναι δύσκολο να καταλάβουμε αν η κατάσταση θα αλλάξει εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής εάν κοιτάξετε μόνο τη χλωροφύλλη».

Μοντελοποίηση φωτός του ωκεανού

Αντί να κοιτάς τα αποτελέσματαχλωροφύλλη, η ομάδα αναρωτήθηκε εάν ήταν δυνατόν να δούμε ένα σαφές μήνυμα σχετικά με τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στο φυτοπλαγκτόν, αν κοιτάξετε μόνο τις δορυφορικές μετρήσεις του ανακλώμενου φωτός.

Η ομάδα βελτίωσε το μοντέλο του υπολογιστή, το οποίοπου χρησιμοποιούνται στο παρελθόν για την πρόβλεψη αλλαγών φυτοπλαγκτού με αυξανόμενες θερμοκρασίες και οξίνιση των ωκεανών. Αυτό το μοντέλο λαμβάνει πληροφορίες σχετικά με το φυτοπλαγκτόν, όπως η κατανάλωση τροφής και το πώς αναπτύσσεται, και ενσωματώνει αυτές τις πληροφορίες σε ένα φυσικό μοντέλο που καταδεικνύει τα ωκεάνια ρεύματα και την ανάμειξη.

Αυτή τη φορά, ωστόσο, οι επιστήμονες πρόσθεσαν στο μοντέλοΈνα νέο στοιχείο που δεν συμπεριλήφθηκε σε άλλες μεθόδους μοντελοποίησης του ωκεανού: η ικανότητα εκτίμησης συγκεκριμένων μηκών κύματος φωτός που απορροφώνται και αντανακλώνται από τον ωκεανό, ανάλογα με τον αριθμό και τον τύπο των οργανισμών σε μια συγκεκριμένη περιοχή.

"Το φως του ήλιου χτυπά τον ωκεανό και όλα αυτάείναι στον ωκεανό, απορροφά το σαν χλωροφύλλη ", λέει ο Datkevich. "Άλλα πράγματα θα το απορροφήσουν ή θα τα διαλύσουν. Έτσι, για να καθορίσουμε πώς το φως θα αντανακλάται από τον ωκεανό και θα του δώσει χρώμα είναι αρκετά δύσκολο.

Αποδείχθηκε ότι το μοντέλο των επιστημόνων μπορείχρησιμοποιείται για την πρόβλεψη του χρώματος του ωκεανού όταν οι περιβαλλοντικές συνθήκες αλλάζουν στο μέλλον. Και το καλύτερο είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εργαστήριο.

Σήμα με μπλε-πράσινους τόνους

Όταν οι επιστήμονες προστίθενται σφαιρικά στο μοντέλοοι θερμοκρασίες αυξήθηκαν κατά 3 μοίρες έως το 2100 - αυτή είναι η πρόβλεψη των περισσότερων επιστημόνων, αν δεν ληφθούν μέτρα για τη μείωση των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου - διαπίστωσαν ότι τα μήκη κύματος του φωτός στα μπλε και πράσινα μέρη του φάσματος ανταποκρίθηκαν ταχύτερα.

Επιπλέον, αυτό το μπλε-πράσινο φάσμα μήκους κύματοςδείχνει ένα πολύ σαφές μήνυμα ή στροφή, που συνδέεται με την κλιματική αλλαγή: η μετατόπιση εμφανίζεται νωρίτερα από ό, τι αναμενόταν όταν οι επιστήμονες εξέτασαν τη χλωροφύλλη.

"Η χλωροφύλλη αλλάζει, αλλά δεν μπορείτε να την δείτελόγω της απίστευτης φυσικής ποικιλότητας ", λέει ο Datkevich. "Ωστόσο, μπορείτε να δείτε σημαντική αλλαγή του κλίματος σε ορισμένα από αυτά τα μήκη κύματος στο σήμα που αποστέλλεται στους δορυφόρους. Επομένως, εδώ πρέπει να αναζητήσουμε ένα πραγματικό μήνυμα αλλαγών στις δορυφορικές μετρήσεις. "

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η αλλαγή του κλίματος αλλάζει ήδη τη σύνθεση του φυτοπλαγκτού και, συνεπώς, το χρώμα των ωκεανών. Μέχρι το τέλος του αιώνα, ο μπλε πλανήτης μας θα αλλάξει δραματικά.

"Μέχρι το τέλος του 21ου αιώνα, θα υπάρξει μια αλλαγή στο χρώμαΤο 50% των ωκεανών. Η αλλαγή θα είναι αρκετά σοβαρή. Οι διαφορετικοί τύποι φυτοπλαγκτόν απορροφούν το φως διαφορετικά και εάν η κλιματική αλλαγή μετατοπίσει μια κοινότητα φυτοπλαγκτού σε μια άλλη, θα αλλάξει και τα είδη των αλυσίδων τροφίμων που μπορούν να υποστηρίξουν ".

Υποστηρίζετε τον αγώνα κατά της αλλαγής του κλίματος; Πείτε μας στο chat μας στο Telegram.