cercetare

Până la sfârșitul secolului 21, majoritatea oceanelor vor schimba culoarea.

Schimbările climatice provoacă schimbări semnificative.în stadiul fitoplanctonului din oceane, iar un nou studiu realizat de MIT a arătat că în deceniile următoare aceste schimbări vor afecta foarte mult culoarea oceanului, intensificând zonele sale albastre și verzi. Sateliții ar trebui să detecteze aceste modificări în umbră și să avertizeze în prealabil asupra schimbărilor pe scară largă în ecosistemele marine.

In revista Nature Communications, oamenii de stiinta raporteazacă au dezvoltat un model global care imită creșterea și interacțiunea dintre diferite specii de fitoplancton sau alge și modul în care amestecul de specii în diferite locuri se va schimba odată cu creșterea temperaturii în întreaga lume. Cercetatorii au modelat de asemenea modul in care fitoplanctonul absoarbe si reflecta lumina si modul in care culoarea oceanului se schimba deoarece incalzirea globala afecteaza compozitia comunitatilor fitoplanctonice.

Cercetătorii și-au testat modelul, trecând până la sfârșitul secolului al XXI-lea și au constatat că până în 2100, mai mult de 50% din oceanele lumii își vor schimba culoarea datorită schimbărilor climatice.

Studiul sugerează că zonele albastrecum ar fi subtropicile, vor deveni chiar mai abrupte, deoarece fitoplanctonul va fi mai puțin - și viața în general - în aceste ape, în comparație cu situația actuală. Unele regiuni care sunt mai verzi în prezent, cum ar fi cele apropiate de poli, pot deveni chiar mai verzi, deoarece temperaturile mai mari conduc la răspândirea diverselor fitoplanctone.

"Acest model presupune că cei neînarmațiAceastă schimbare nu va fi ușor de văzut și oceanul va părea în continuare ca și cum ar avea zone albastre în subtropicile și cele verzi mai aproape de ecuator și poli ", spune autorul principal Stephanie Datkevich de la Departamentul de Științe a Pământului Institutul. "Această schemă de bază va rămâne aceeași. Cu toate acestea, schimbările profunde vor fi suficient de semnificative pentru a afecta restul lanțului alimentar, care se bazează pe fitoplancton ".

Culoarea oceanelor depinde de cantitatea de clorofilă.

Culoarea oceanului depinde de modul în care lumina soareluiinteracționează cu ceea ce este în apă. Numai moleculele de apă absoarbe aproape toată lumina soarelui, cu excepția părții albastre a spectrului - se reflectă. În consecință, zonele relativ goale ale oceanului deschis par albastru închis din spațiu. Dacă în ocean există organisme, ele pot absorbi și reflecta undele luminoase de diferite lungimi, în funcție de proprietățile lor individuale.

Fitoplanctonul, de exemplu, conține clorofilă,un pigment care absoarbe în cea mai mare parte patch-uri albastre de lumina soarelui, producând carbon pentru fotosinteză și, într-o mai mică măsură, părți verzi. Ca urmare, mai multă lumină verde reflectă în largul oceanului, ceea ce conferă zonelor bogate în alge o tentă verzui.

De la sfârșitul anilor 1990, sateliții au măsurat continuuculoarea oceanului. Oamenii de stiinta au folosit aceste masuratori pentru a obtine cantitatea de clorofila si, prin urmare, fitoplanctonul intr-o anumita zona a oceanului. Dar Datkevich spune că clorofila nu va reflecta neapărat un semnal sensibil al schimbărilor climatice. Orice fluctuații semnificative ale clorofilei pot fi cauzate de încălzirea globală, dar și de "variabilitatea naturală", salturile periodice normale în clorofil datorită fenomenelor naturale legate de vreme.

"Un eveniment El Nino sau La Nina va declanșamodificări foarte mari ale clorofilei, deoarece schimbă cantitatea de nutrienți care intră în sistem ", spune Datkevich. "Din cauza acestor schimbări naturale mari care apar la fiecare câțiva ani, este greu să știm dacă situația se va schimba din cauza schimbărilor climatice, dacă vă uitați doar la clorofil".

Modelarea luminii oceanice

În loc să privești scorurileclorofila, echipa sa întrebat dacă a fost posibil să vedem un semnal clar despre impactul schimbărilor climatice asupra fitoplanctonului, dacă te uiți doar la măsurătorile prin satelit ale luminii reflectate.

Grupul a rafinat modelul computerului, careutilizate în trecut pentru a prezice schimbările în fitoplancton cu temperatură în creștere și acidifiere a oceanului. Acest model ia informații despre fitoplancton, cum ar fi consumul alimentar și modul în care acesta crește, și încorporează această informație într-un model fizic care demonstrează curenții oceanici și amestecarea.

De data aceasta, totuși, oamenii de știință au adăugat modeluluiUn element nou care nu a fost inclus în alte metode de modelare a oceanului: capacitatea de a estima lungimi de undă specifice de lumină absorbite și reflectate de ocean, în funcție de numărul și tipul de organisme dintr-o anumită regiune.

"Lumina soarelui lovește oceanul și toate asteaeste în ocean, îl absoarbe ca clorofila ", spune Datkevich. "Alte lucruri o vor absorbi sau o vor disipa. Deci, pentru a determina modul în care lumina va fi reflectată din ocean și dați-i culoarea este destul de dificilă.

Sa dovedit că modelul oamenilor de știință poateutilizate pentru a prezice culoarea oceanului atunci când condițiile de mediu se schimbă în viitor. Și cel mai bun lucru este că poate fi folosit într-un laborator.

Semnal în tonuri albastru-verde

Când oamenii de știință au adăugat modelul globaltemperaturile și creșterea acestora cu 3 grade până în 2100 - aceasta este previziunea majorității oamenilor de știință, dacă nu se iau măsuri pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră - au descoperit că lungimile de undă ale luminii din părțile albastre și verzi ale spectrului au răspuns cel mai rapid.

În plus, această gamă de culori albastru-verdedemonstrează un semnal foarte clar sau o schimbare asociată cu schimbările climatice: schimbarea se produce mai devreme decât se aștepta atunci când oamenii de știință au analizat clorofila.

"Clorofila se schimbă, dar nu o puteți vedeadin cauza variabilității naturale incredibile ", spune Datkevich. "Cu toate acestea, puteți vedea schimbări climatice semnificative în unele dintre aceste lungimi de undă în semnalul trimis către sateliți. Deci, aici trebuie să căutăm un semnal real al schimbărilor în măsurătorile prin satelit. "

Potrivit oamenilor de știință, schimbările climatice schimbă deja compoziția fitoplanctonului și, prin urmare, culoarea oceanelor. Până la sfârșitul secolului, planeta noastră albastră se va schimba dramatic.

"Până la sfârșitul secolului 21, va exista o schimbare a culorii50% din ocean. Schimbarea va fi destul de gravă. Diferitele tipuri de fitoplancton absorg lumina în mod diferit și, dacă schimbările climatice schimbă o comunitate fitoplancton în alta, aceasta va schimba și tipurile de lanțuri alimentare pe care le pot susține ".

Sprijinați lupta împotriva schimbărilor climatice? Spune-ne în chat-ul nostru în Telegramă.

Notificare Facebook pentru UE! Trebuie să vă autentificați pentru a vizualiza și posta comentarii FB!