Culoarea oceanului s-a schimbat semnificativ în ultimii 20 de ani, iar tendința globală este probabil o consecință a schimbărilor climatice induse de activitatea umană, conform raportului cercetătorilor de la MIT, Centrul Național de Oceanografie din Marea Britanie și alte instituții.
Într-un studiu publicat în revista Nature și preluat de ScienceDaily, echipa afirmă că a detectat schimbări în culoarea oceanului în ultimele două decenii care nu pot fi explicate doar prin variabilitatea naturală anuală. Aceste modificări ale culorii, deși subtile pentru ochiul uman, s-au produs în aproximativ 56% din oceanele lumii – o suprafață mai mare decât întreaga suprafață terestră a Pământului.
În particular, cercetătorii au constatat că regiunile oceanice tropicale apropiate de ecuator au devenit treptat mai verzi în timp. Schimbarea culorii oceanului indică faptul că ecosistemele din oceanul de suprafață trebuie să se schimbe și ele, deoarece culoarea oceanului reflectă în mod literal organisme și materiale din apele sale.
În acest moment, cercetătorii nu pot spune exact cum se schimbă ecosistemele marine pentru a reflecta schimbarea culorii. Dar sunt destul de siguri de un lucru: schimbările climatice induse de activitatea umană sunt probabil factorul principal.
„Am realizat simulări care îmi spuneau de ani de zile că aceste schimbări în culoarea oceanului vor avea loc„, spune co-autoarea studiului, Stephanie Dutkiewicz, cercetător principal la Departamentul de Științe ale Pământului, Atmosferice și Planetare de la MIT și la Centrul pentru Științe ale Schimbărilor Globale. „Să le vedem într-adevăr întâmplându-se nu este surprinzător, dar este înfricoșător. Și aceste schimbări sunt în concordanță cu schimbările induse de om în climă.”
„Aceasta furnizează dovezi suplimentare despre modul în care activitățile umane afectează viața pe Pământ pe o suprafață spațială uriașă„, adaugă autorul principal al studiului, B. B. Cael, doctor la Centrul Național de Oceanografie din Southampton, Marea Britanie. „Este încă o modalitate prin care oamenii afectează biosfera.”
Printre co-autorii studiului se numără și Stephanie Henson de la Centrul Național de Oceanografie, Kelsey Bisson de la Universitatea din Oregon și Emmanuel Boss de la Universitatea din Maine.
Albastru sau verde?
Culoarea oceanului este un produs vizual al a ceea ce se află în straturile superioare ale acestuia. În general, apele de culoare albastră adâncă reflectă foarte puțină viață, în timp ce apele mai verzi indică prezența ecosistemelor, în special a fitoplanctonului – microorganisme asemănătoare plantelor, abundente în oceanul de suprafață și care conțin pigmenții verzi, clorofila. Pigmentul ajută plantele planctonice să utilizeze lumina solară pe care o captă pentru a converti dioxidul de carbon din atmosferă în zaharuri.
Fitoplanctonul reprezintă baza lanțului trofic marin care susține organisme progresiv mai complexe, de la kril, pești și până la păsări marine și mamifere marine. Fitoplanctonul are și un rol important în capacitatea oceanului de a captura și stoca dioxidul de carbon. Prin urmare, oamenii de știință sunt interesați să monitorizeze fitoplanctonul în oceanele de suprafață și să vadă cum aceste comunități esențiale ar putea reacționa la schimbările climatice. Pentru a face acest lucru, cercetătorii au urmărit schimbările în conținutul de clorofilă, pe baza raportului dintre cantitatea de lumină albastră și cea verde reflectată de suprafața oceanului, care poate fi monitorizat din spațiu.
Dar acum aproximativ zece ani, Henson, care este co-autoarea studiului actual, a publicat un articol în care arăta că, dacă oamenii de știință monitorizează doar clorofila, ar fi nevoie de cel puțin 30 de ani de monitorizare continuă pentru a detecta orice tendință determinată în mod specific de schimbările climatice. Echipa a argumentat că variabilitatea mare și naturală a conținutului de clorofilă de la an la an ar depăși orice influență antropică asupra concentrațiilor de clorofilă. Prin urmare, ar fi necesare mai multe decenii pentru a distinge un semnal semnificativ, generat de schimbările climatice, în mijlocul zgomotului normal.
În 2019, Dutkiewicz și colegii săi au publicat un alt articol, în care arătau printr-un nou model că variația naturală în culorile oceanului în afară de clorofilă este mult mai mică în comparație cu aceea a clorofilinei. Prin urmare, orice semnal al schimbărilor determinate de schimbările climatice ar trebui să fie mai ușor de detectat în raport cu variațiile normale, mai mici, ale celorlalte culori ale oceanului. Aceștia au prezis că astfel de schimbări ar trebui să fie evidente în decurs de 20, nu 30 de ani de monitorizare.
„Așa că m-am gândit, nu este mai logic să căutăm o tendință în toate aceste alte culori, în loc să ne concentrăm doar pe estimarea unui singur număr dintr-o parte a spectrului?„, spune Cael. „Merită să privim spectrul întreg, în loc să încercăm să estimăm un singur număr din fragmente ale spectrului.”
În studiul actual, Cael și echipa au analizat măsurătorile culorii oceanului realizate de spectroradiometrul cu rezoluție moderată (MODIS) de la bordul satelitului Aqua, care monitorizează culoarea oceanului de 21 de ani. MODIS efectuează măsurători în șapte lungimi de undă vizibile, inclusiv cele două culori pe care cercetătorii le folosesc tradițional pentru a estima clorofila.
Cele șapte culori ale oceanului
Diferențele de culoare detectate de satelit sunt prea subtile pentru ca ochiul uman să le diferențieze. Pentru ochiul nostru, mare parte din ocean apare albastru, în timp ce culoarea reală poate conține o combinație de nuanțe mai subtile, de la albastru la verde și chiar roșu.
Cael a efectuat o analiză statistică folosind toate cele șapte culori ale oceanului măsurate de satelit în perioada 2002-2022. Mai întâi, a examinat cât de mult se schimbă cele șapte culori de la o regiune la alta într-un an dat, ceea ce i-a oferit o idee despre variațiile lor naturale. Apoi, a extins analiza pentru a vedea cum se schimbă aceste variații anuale ale culorii oceanului pe parcursul a două decenii. Această analiză a relevat o tendință clară, deasupra variabilității normale de la un an la altul.
Pentru a vedea dacă această tendință este legată de schimbările climatice, s-a întors la modelul lui Dutkiewicz din 2019. Acest model a simulat oceanele Pământului în două scenarii: unul cu adăugarea de gaze cu efect de seră și altul fără aceasta. Modelul cu gaze cu efect de seră a prezis că o tendință semnificativă ar trebui să apară în decurs de 20 de ani și că această tendință ar trebui să determine schimbări ale culorii oceanului în aproximativ 50% din oceanele de suprafață ale lumii – aproape exact ceea ce a descoperit Cael în analiza sa a datelor reale obținute de satelit.
Rezultatele echipei arată că monitorizarea culorilor oceanului în afara clorofilei ar putea oferi o modalitate mai clară și mai rapidă pentru oamenii de știință de a detecta schimbările determinate de schimbările climatice în ecosistemele marine.
„Culoarea oceanelor s-a schimbat„, spune Dutkiewicz. „Și nu putem spune cum. Dar putem spune că schimbările de culoare reflectă schimbările în comunitățile de plante planctonice, ceea ce va avea un impact asupra tuturor celor care se hrănesc cu plante planctonice. De asemenea, va schimba cât de mult va absorbi oceanul carbon, deoarece diferite tipuri de plante planctonice au abilități diferite în acest sens. Așadar, sperăm că oamenii vor lua acest lucru în serios. Nu sunt doar modele care prezic aceste schimbări. Acum putem vedea că se întâmplă și oceanul se schimbă.”
Această cercetare a fost susținută, în parte, de NASA.
Citește și: Vremea extremă rescrie recordurile. China înregistrează 52,2 grade Celsius
