tutkimus

2000-luvun loppuun mennessä useimmat valtameret muuttavat väriä.

Ilmastonmuutos aiheuttaa merkittäviä muutoksia.valtameren fytoplanktonin tilassa ja uudessa MIT-tutkimuksessa kävi ilmi, että tulevina vuosikymmeninä nämä muutokset vaikuttavat suuresti valtameren väriin ja tehostavat sen sinisiä ja vihreitä alueita. Satelliittien pitäisi havaita nämä muutokset varjossa ja varoittaa etukäteen suurista muutoksista meriekosysteemeissä.

Nature Communications -lehden tiedemiehet raportoivatettä he ovat kehittäneet globaalin mallin, joka jäljittelee eri kasviplanktonilajien tai levien kasvua ja vuorovaikutusta ja miten eri paikoissa olevien lajien seos muuttuu lämpötilan kasvaessa ympäri maailmaa. Tutkijat myös mallinnivat, miten fytoplankton absorboi ja heijastaa valoa, ja miten valtameren väri muuttuu, kun ilmaston lämpeneminen vaikuttaa fytoplanktonien yhteisöihin.

Tutkijat testasivat mallinsa ja rullaivat sitä 21. vuosisadan loppuun saakka ja totesivat, että vuoteen 2100 mennessä yli 50% maailman valtameristä muuttaa niiden väriä ilmastonmuutoksen vuoksi.

Tutkimuksessa esitetään, että sininen aluekuten subtrooppiset, tulevat entistäkin syvemmiksi, koska kasviplanktonista tulee vähemmän - ja elämää yleensä - näillä vesillä verrattuna nykyiseen tilanteeseen. Jotkut nykyään ympäristöystävällisemmät alueet, kuten pylväiden lähellä olevat alueet, saattavat olla jopa vihreämpiä, koska korkeammat lämpötilat johtavat monipuolisen kasviplanktonin leviämiseen.

"Tässä mallissa oletetaan, että aseistamatonTämä muutos ei ole helppo nähdä, ja valtameri näyttää silti siltä, ​​että sillä on siniset alueet subtrooppisilla ja vihreämmillä alueilla päiväntasaajan ja napojen lähellä ”, sanoo johtava tekijä Stephanie Datkevich maa- ja ilmakehän laitokselta ja Massachusettsilta instituutti. ”Tämä perusjärjestelmä pysyy samana. Syvät muutokset ovat kuitenkin riittävän merkittäviä, jotta ne voisivat vaikuttaa muuhun ravintoketjuun, joka perustuu fytoplanktoniin. "

Merien väri riippuu klorofyllin määrästä.

Meren väri riippuu auringonvalostavuorovaikutuksessa veden kanssa. Vain vesimolekyylit absorboivat lähes kaiken auringonvalon, paitsi spektrin sinistä osaa - se heijastuu. Näin ollen avoimen meren suhteellisen karu alueet näyttävät tummansinistä avaruudesta. Jos meressä on organismeja, ne voivat absorboida ja heijastaa eri pituisia valon aaltoja riippuen niiden yksilöllisistä ominaisuuksista.

Esimerkiksi fitoplanktonissa on klorofylliä,pigmentti, joka absorboi enimmäkseen sinistä auringonvaloa, tuottaa hiiltä fotosynteesiin ja vähäisemmässä määrin vihreisiin osiin. Tämän seurauksena enemmän vihreää valoa heijastuu merestä, mikä antaa levien rikkaille alueille vihertävän sävyn.

1990-luvun lopulta lähtien satelliitit on mitattu jatkuvastivaltameren väri. Tutkijat ovat käyttäneet näitä mittauksia klorofyllien ja vastaavasti fytoplanktonin määrän saamiseksi tietyllä meren alueella. Mutta Datkevitš sanoo, että klorofylli ei välttämättä heijasta ilmastonmuutoksen herkkää signaalia. Kaikki merkittävät klorofyllien vaihtelut saattavat johtua globaalista lämpenemisestä, mutta myös "luonnollisesta vaihtelusta", normaaleista klorofyllin hyppyistä luonnollisten sääolosuhteiden vuoksi.

"El Nino tai La Nina -tapahtuma käynnistyyhyvin suuria muutoksia klorofylliin, koska se muuttaa järjestelmään tulevien ravinteiden määrää, Datkevich sanoo. "Näiden suurten, luonnollisten muutosten vuoksi, joita tapahtuu muutaman vuoden välein, on vaikea ymmärtää, muuttaako tilanne ilmastonmuutoksen takia, jos tarkastelet vain klorofylliä."

Ocean Lightin mallinnus

Sen sijaan, että katsot pisteitäklorofylli, ryhmä mietteli, olisiko mahdollista nähdä selkeä signaali ilmastonmuutoksen vaikutuksesta fitoplanktoniin, jos tarkastelet vain heijastuneen valon satelliittimittauksia.

Ryhmä kehitti tietokoneen malliaaikaisemmin käytetään fitoplanktonin muutosten ennustamiseen lämpötilan nousun ja meren happamoitumisen myötä. Tässä mallissa on tietoa fytoplanktonista, kuten sen ruuan kulutuksesta ja siitä, miten se kasvaa, ja sisällyttää nämä tiedot fyysiseen malliin, joka osoittaa merivirrat ja sekoittumisen.

Tällä kertaa tiedemiehet kuitenkin lisäsivät mallinUusi elementti, joka ei sisältynyt muuhun valtameren mallintamismenetelmään: kyky arvioida valon aallonpituuksia, jotka valtameret absorboivat ja heijastuvat, riippuen tietyn alueen organismien määrästä ja tyypistä.

"Auringonvalo osuu merelle, ja kaikkion meressä, imee sen kuten klorofylli ”, Datkevich sanoo. ”Muut asiat imevät sen tai hajottavat sen. Joten sen määrittämiseksi, miten valo heijastuu valtamereltä ja antaa sille värin, on tarpeeksi vaikeaa.

Kävi ilmi, että tutkijoiden malli voikäytetään ennustamaan meren väriä, kun ympäristöolosuhteet muuttuvat tulevaisuudessa. Parasta on, että sitä voidaan käyttää laboratoriossa.

Signaali sinivihreinä sävyinä

Kun tutkijat lisäsivät maailmanlaajuista mallialämpötilat ja ne kasvoivat 3 asteella vuoteen 2100 mennessä - tämä on useimpien tutkijoiden ennuste, jos ei ryhdytä toimiin kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi - he havaitsivat, että valon aallonpituudet spektrin sinisissä ja vihreissä osissa vastasivat nopeimmin.

Lisäksi tämä sinivihreä aallonpituusalueosoittaa ilmastonmuutokseen liittyvän hyvin selkeän signaalin tai muutoksen: siirtyminen tapahtuu odotettua aikaisemmin, kun tutkijat tarkastelivat klorofylliä.

"Klorofylli muuttuu, mutta et näe sitäuskomattoman luonnollisen vaihtelevuuden takia ”, Datkevich sanoo. ”Satelliiteille lähetettävässä signaalissa voi kuitenkin nähdä merkittäviä ilmastonmuutoksia joissakin näistä aallonpituuksista. Siksi meidän pitäisi etsiä todellinen signaali satelliittimittausten muutoksista. "

Tutkijoiden mukaan ilmastonmuutos muuttaa jo nyt kasviplanktonin koostumusta ja siten valtamerien väriä. Vuosisadan loppuun mennessä sininen planeetta muuttuu dramaattisesti.

"21. vuosisadan loppuun mennessä väri muuttuu50% valtameristä. Muutos on melko vakava. Fytoplanktonin eri tyypit imevät valoa eri tavalla, ja jos ilmastonmuutos siirtää yhden fitoplanktonyhteisön toiseen, se muuttaa myös sellaisten elintarvikeketjujen tyyppejä, joita he voivat tukea. "

Kannatatko ilmastonmuutoksen torjuntaa? Kerro meille keskusteluissamme.

Facebook -ilmoitus EU: lle! Sinun täytyy kirjautua sisään nähdäksesi ja julkaistaksesi FB -kommentteja!