Investigación

A finales del siglo XXI, la mayoría de los océanos cambiarán de color.

El cambio climático provoca cambios significativos.en el estado de fitoplancton en los océanos, y un nuevo estudio del MIT mostró que en las próximas décadas estos cambios afectarán en gran medida el color del océano, intensificando sus áreas azules y verdes. Los satélites deben detectar estos cambios en la sombra y advertir con antelación de los cambios a gran escala en los ecosistemas marinos.

En la revista Nature Communications, informan los científicos.que han desarrollado un modelo global que imita el crecimiento y la interacción de diferentes especies de fitoplancton o algas, y cómo la mezcla de especies en diferentes lugares cambiará con el aumento de la temperatura en todo el mundo. Los investigadores también modelaron cómo el fitoplancton absorbe y refleja la luz, y cómo cambia el color del océano a medida que el calentamiento global afecta la composición de las comunidades de fitoplancton.

Los investigadores probaron su modelo, lo extendieron hasta el final del siglo XXI y encontraron que para 2100 más del 50% de los océanos del mundo cambiarían de color debido al cambio climático.

El estudio sugiere que las áreas azulescomo los subtrópicos, se volverán aún más azules, ya que el fitoplancton se volverá menos, y la vida en general, en estas aguas, en comparación con el estado actual de las cosas. Algunas regiones que son más verdes hoy en día, como las que están cerca de los polos, pueden volverse aún más verdes, ya que las temperaturas más altas conducen a la propagación de diversos fitoplancton.

"Este modelo asume que el desarmadoEste cambio no será fácil de ver, y el océano aún parecerá que tiene áreas azules en los subtrópicos y áreas más verdes cerca del ecuador y los polos ", dice la autora principal, Stephanie Datkevich, del Departamento de Ciencias de la Tierra. Instituto “Este esquema básico seguirá siendo el mismo. Sin embargo, los cambios profundos serán lo suficientemente significativos como para afectar al resto de la cadena alimenticia, que se basa en el fitoplancton ".

El color de los océanos depende de la cantidad de clorofila.

El color del océano depende de cómo la luz del solInteractúa con lo que hay en el agua. Solo las moléculas de agua absorben casi toda la luz solar, con la excepción de la parte azul del espectro: se refleja. En consecuencia, las áreas relativamente áridas del océano abierto parecen azul oscuro del espacio. Si hay organismos en el océano, pueden absorber y reflejar ondas de luz de varias longitudes, dependiendo de sus propiedades individuales.

El fitoplancton, por ejemplo, contiene clorofila,un pigmento que absorbe la mayoría de los parches azules de la luz solar, produciendo carbono para la fotosíntesis y, en menor medida, partes verdes. Como resultado, más luz verde se refleja en el océano, lo que le da a las áreas ricas en algas un tinte verdoso.

Desde finales de los años 90, los satélites han medido continuamente.El color del océano. Los científicos han utilizado estas medidas para obtener la cantidad de clorofila y, en consecuencia, el fitoplancton en un área específica del océano. Pero Datkevich dice que la clorofila no necesariamente reflejará una señal sensible del cambio climático. Cualquier fluctuación significativa en la clorofila puede ser causada por el calentamiento global, pero también por "variabilidad natural", saltos periódicos normales en la clorofila debido a fenómenos naturales relacionados con el clima.

"Un evento de El Niño o La Niña se dispararácambios muy grandes en la clorofila, porque cambia la cantidad de nutrientes que entran al sistema ", dice Datkevich. "Debido a estos grandes cambios naturales que ocurren cada pocos años, es difícil entender si la situación cambiará debido al cambio climático si solo se observa clorofila".

Modelando la luz del océano

En lugar de mirar las partituras.En cuanto a la clorofila, el equipo se preguntó si era posible ver una señal clara sobre el impacto del cambio climático en el fitoplancton, si solo observa las mediciones satelitales de luz reflejada.

El grupo refinó el modelo de computadora, queutilizado en el pasado para predecir cambios en el fitoplancton con el aumento de las temperaturas y la acidificación de los océanos. Este modelo toma información sobre el fitoplancton, como su consumo de alimentos y cómo crece, e incorpora esta información en un modelo físico que demuestra las corrientes oceánicas y la mezcla.

Esta vez, sin embargo, los científicos añadieron al modelo.Un nuevo elemento que no se incluyó en otros métodos de modelado del océano: la capacidad de estimar longitudes de onda específicas de la luz que son absorbidas y reflejadas por el océano, dependiendo del número y tipo de organismos en una región particular.

"La luz del sol golpea el océano, y todo esoestá en el océano, lo absorbe como la clorofila ”, dice Datkevich. “Otras cosas lo absorberán o lo disiparán. Entonces, determinar cómo se reflejará la luz del océano y darle color es lo suficientemente difícil.

Resultó que el modelo de científicos puedeSe utiliza para predecir el color del océano cuando las condiciones ambientales cambian en el futuro. Y lo mejor de todo es que se puede utilizar en un laboratorio.

Señal en tonos azul verdoso.

Cuando los científicos agregaron global al modelo.las temperaturas y las aumentaron en 3 grados para 2100: este es el pronóstico de la mayoría de los científicos, si no se toman medidas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, descubrieron que las longitudes de onda de la luz en las partes azul y verde del espectro respondían más rápido.

Por otra parte, este rango de longitud de onda azul-verdedemuestra una señal muy clara, o cambio, asociado con el cambio climático: el cambio ocurre antes de lo esperado cuando los científicos observaron la clorofila.

"La clorofila está cambiando, pero no puedes verladebido a la increíble variabilidad natural ", dice Datkevich. “Sin embargo, puede ver un cambio climático significativo en algunas de estas longitudes de onda en la señal enviada a los satélites. Así que es aquí donde debemos buscar una señal real de cambios en las mediciones satelitales ".

Según los científicos, el cambio climático ya está cambiando la composición del fitoplancton y, por lo tanto, el color de los océanos. Para fines de siglo, nuestro planeta azul cambiará dramáticamente.

"Para finales del siglo XXI, habrá un cambio de color.50% de los océanos. El cambio será bastante serio. Los diferentes tipos de fitoplancton absorben la luz de manera diferente, y si el cambio climático cambia una comunidad de fitoplancton a otra, también cambiará los tipos de cadenas alimenticias que pueden apoyar ".

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