kutatás

A 21. század végére a legtöbb óceán színe megváltozik.

Az éghajlatváltozás jelentős változásokat okoz.az óceánokban a fitoplankton állapotában, és egy új MIT tanulmány kimutatta, hogy az elkövetkező évtizedekben ezek a változások nagymértékben befolyásolják az óceán színét, fokozva a kék és zöld területeket. A műholdaknak ezeket a változásokat árnyékban kell észlelniük, és előre kell figyelmeztetniük a tengeri ökoszisztémák nagyszabású változásait.

A Nature Communications folyóiratban a tudósok beszámolnakolyan globális modellt fejlesztettek ki, amely utánozza a különböző fitoplankton fajok vagy algák növekedését és kölcsönhatását, és hogyan változik a különböző helyeken élő fajok keveréke a növekvő hőmérsékleten a világon. A kutatók azt is modellezték, hogy a fitoplankton elnyeli és tükrözi a fényt, és hogyan változik az óceán színe a globális felmelegedés hatására a fitoplankton közösségek összetételére.

A kutatók tesztelték a modelljüket, a 21. század végéig gördítették, és megállapították, hogy 2100-ra a világ óceánjainak több mint 50% -a megváltoztatja színüket az éghajlatváltozás miatt.

A tanulmány arra utal, hogy a kék területekmint a szubtrópikák, még homályosabbá válnak, mivel a fitoplankton kevésbé lesz - és az élet általában - ezekben a vizekben, a jelenlegi helyzethez képest. Néhány olyan környezet, amely ma zöldebb, mint például a pólusok közelében, még zöldebbé válhat, mivel a magasabb hőmérséklet a különböző fitoplanktonok elterjedéséhez vezet.

"Ez a modell feltételezi, hogy a fegyvertelenEz a változás nem lesz könnyű látni, és az óceán még mindig úgy néz ki, mintha kék területek lennének a szubtrópikus és zöldebb területeken az Egyenlítő és a pólusok közelében ”- mondja Stephanie Datkevich vezető szerzője a Földtudományi Tanszéktől. Intézet. „Ez az alaprendszer ugyanaz marad. A mély változások azonban eléggé jelentősek ahhoz, hogy befolyásolják a tápláléklánc többi részét, amely a fitoplanktonon nyugszik. "

Az óceánok színe a klorofill mennyiségétől függ.

Az óceán színe a napfénytől függkölcsönhatásba lép a vízben. Csak a vízmolekulák szinte minden napfényt elnyelnek, kivéve a spektrum kék részét - tükröződik. Következésképpen a nyílt óceán viszonylag kopár területei sötétkéknek tűnnek az űrből. Ha az óceánban bármilyen organizmus létezik, az egyedi tulajdonságoktól függően különböző hosszúságú fényhullámokat képes elviselni és tükrözni.

A fitoplankton például klorofillot tartalmaz,olyan pigment, amely többnyire elnyeli a kék napfényt, a fotoszintézishez szénnel és kisebb mértékben a zöld részekkel. Ennek eredményeképpen a zöldebb fény az óceánról tükröződik, ami az algákban gazdag területeket zöldes árnyalatúvá teszi.

Az 1990-es évek vége óta a műholdak folyamatosan mérikaz óceán színe. A tudósok ezeket a méréseket alkalmazták a klorofill és ennek megfelelően a fitoplankton mennyiségének megszerzésére az óceán egy adott területén. De Datkevich szerint a klorofill nem feltétlenül tükrözi az éghajlatváltozás érzékeny jelét. A klorofill bármely jelentős ingadozását a globális felmelegedés okozhatja, hanem a „természetes változékonyság”, a természetes időjárási jelenségek miatt a klorofill normális időszakos ugrása.

"Egy El Nino vagy a La Nina esemény indulnagyon nagy változások a klorofillben, mert megváltoztatja a rendszerbe belépő tápanyagok mennyiségét ”- mondja Datkevich. "Ezeknek a nagy, természetes változásoknak köszönhetően, amelyek néhány évente előfordulnak, nehéz megérteni, hogy az éghajlatváltozás miatt megváltozik-e a helyzet, ha csak klorofillet nézel."

Az Ocean Light modellezése

Ahelyett, hogy a pontszámokat nézteklorofill, a csapat azon tűnődött, vajon lehet-e egyértelmű jelzést kapni az éghajlatváltozás fitoplanktonra gyakorolt ​​hatásáról, ha csak a visszavert fény műholdas méréseit vizsgálja.

A csoport finomította a számítógépes modellta múltban a fitoplankton változásának előrejelzésére a növekvő hőmérséklet és az óceáni savasodás következtében. Ez a modell információkat tartalmaz a fitoplanktonról, mint például az élelmiszer-fogyasztásáról, és arról, hogy hogyan növekszik, és beépíti ezt az információt egy fizikai modellbe, amely az óceán áramlatait és keverését mutatja.

Ezúttal azonban a tudósok hozzáadtak a modellhezEgy új elem, amely nem szerepelt az óceánok más modellezési módszereiben: az a képesség, hogy az adott régióban lévő szervezetek számától és típusától függően az óceán által elnyelt és tükröződő fény hullámhosszát becsülje.

"A napfény eléri az óceánt, és mindeztaz óceánban van, elnyeli, mint a klorofill ”- mondja Datkevich. - Más dolgok elnyelik vagy eloszlatják. Annak érdekében, hogy meghatározzuk, hogy a fény hogyan tükröződik az óceánról, és hogy ez eléggé nehéz, akkor elég nehéz.

Kiderült, hogy a tudósok modelljeaz óceán színének előrejelzésére szolgál, amikor a környezeti feltételek a jövőben megváltoznak. És a legjobb dolog az, hogy laboratóriumban használható.

Jelzés kék-zöld színben

Amikor a tudósok globálisan adtak hozzá a modellhezhőmérséklete és 2100-ra 3 fokos növelése - ez a legtöbb tudós előrejelzése, ha nem kerül sor az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére - megállapították, hogy a spektrum kék és zöld részén a fény hullámhossza a leggyorsabb.

Sőt, ez a kék-zöld hullámhossz-tartományaz éghajlatváltozással kapcsolatos nagyon világos jelet vagy eltolódást mutat: a változás a vártnál korábban következik be, amikor a tudósok a klorofillot nézték.

- A klorofill változik, de nem látoda hihetetlen természetes variabilitás miatt ”- mondja Datkevich. „Azonban a műholdakra küldött jelek közül néhány ilyen hullámhosszon jelentős éghajlatváltozást láthatunk. Tehát itt kell keresni a műholdas mérések változásainak valódi jelét.

A tudósok szerint az éghajlatváltozás már megváltoztatja a fitoplankton összetételét, és ezáltal az óceánok színét. A század végére a kék bolygónk drámaian megváltozik.

"A XXI. Század végére színváltozás következik beAz óceánok 50% -a. A változás komoly lesz. A különböző fitoplankton-típusok eltérő módon szívják fel a fényt, és ha az éghajlatváltozás az egyik fitoplankton közösséget egy másikra váltja, megváltoztatja az általuk fenntartható élelmiszerlánc típusait is.

Támogatja az éghajlatváltozás elleni küzdelmet? Mondja el velünk a Telegramban.