Klimaatverandering zal de kleur van de oceaan tegen het einde van de 21e eeuw verschuiven

We nemen als vanzelfsprekend aan dat de lucht blauw is, bladeren groen en de oceaan een beetje blauwgroen is, maar wetenschappers waarschuwen dat sommige van die dingen niet lang hetzelfde zullen blijven. Terwijl het aardse klimaat opwarmt, zeggen wetenschappers, zal de kleur van het water in de oceanen van de wereld in de loop van de tijd veranderen - en het kan binnen de volgende eeuw gebeuren.

Nieuw onderzoek van wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology en het National Oceanography Centre Southampton in het Verenigd Koninkrijk toont aan dat bijna tweederde van de oceanen van de wereld er in 2100 aanzienlijk anders uit zou kunnen zien, omdat de klimaatverandering op Aarde nog steeds grote schade aanricht. grote gevolgen hebben.

In een krant die maandag in het dagboek is gepubliceerd Natuurcommunicatie, het team meldt dat ze de kleur van oceaanwater kunnen gebruiken als een "handtekening" van stijgende watertemperaturen.

In de komende 80 jaar zullen ze schrijven, de kleur zal genoeg veranderen om detecteerbaar te zijn door satellieten, hoewel waarschijnlijk niet met het blote oog: de warme, blauwe delen van de oceaan worden blauwer, terwijl de koude, groene delen van de oceaan groener worden. Met behulp van satellietbeelden vond het team een ​​manier om te interpreteren welk kleurlicht het water reflecteert, zelfs wanneer de verschillen erg klein zijn. Omdat verschillende delen van de oceaan de komende decennia van kleur veranderen, kunnen de wetenschappers de verschuivende tinten gebruiken om te vertellen hoe warm de oceaan in die gebieden is.

De kleur van de oceaan is een gevolg van de manier waarop water licht absorbeert en verstrooit, wat op zijn beurt wordt beïnvloed door mineralen die zijn opgelost in het water en de aanwezigheid van de kleine, groene, fotosynthetische organismen die bekend staan ​​als fytoplankton. Terwijl de oceanen warm worden voorspelt het team dat de warme gebieden met minder fytoplankton waarschijnlijk zullen ondersteunen zelfs minder leven - blauwer worden - terwijl warmere temperaturen in koude delen van de oceaan grotere populaties van plankton zullen bevorderen - groen worden.

Wetenschappers gebruiken vaak satellietgegevens om de niveaus van chlorofyl-a, een groene chemische stof die wordt gebruikt in fotosynthese, te schatten om niveaus van fytoplankton te meten. Waar er veel chlorofyl-a is, is er veel fytoplankton, wat op zijn beurt weer samenhangt met de temperatuur van het water in die regio.

"Chlorofyl is aan het veranderen, maar je kunt het niet echt zien vanwege zijn ongelooflijke natuurlijke variabiliteit", zegt Stephanie Dutkiewicz, Ph.D., een planetaire wetenschapsonderzoeker bij MIT en de eerste auteur van het artikel. "Maar in sommige van deze golfbanden zie je een significante, klimaatgerelateerde verandering in het signaal dat naar de satellieten wordt gestuurd. Dus dat is waar we zouden moeten kijken in satellietmetingen, voor een echt signaal van verandering."

Het team verbetert deze kleurdetectiemethode echter met een metriek genaamd remote sensing reflectance (RSS), die schat hoeveel licht het water raakt en een back-up geeft. Deze maatregel is, belangrijker, zelfs nauwkeuriger dan het meten van chlorofylkleurveranderingen, en het fluctueert niet van seizoen tot seizoen zo veel als fytoplankton. RSS, zo schrijven ze, is wellicht de enige betrouwbare indicator voor hoe snel onze oceanen opwarmen als gevolg van klimaatverandering.

"De verandering is geen goede zaak, omdat het zeker de rest van het voedselweb zal beïnvloeden," vertelde Dutkiewicz CNN. "Fytoplankton bevindt zich aan de basis, en als de basis verandert, brengt het al het andere langs het voedselweb in gevaar, gaat ver genoeg naar de ijsberen of tonijn of naar alles wat je wilt eten of wilt zien op foto's."

Abstract: Monitoring van veranderingen in marien fytoplankton is belangrijk omdat ze de basis vormen van het mariene voedselweb en cruciaal zijn in de koolstofcyclus. Chlorofyl-a (Chl-a) wordt vaak gebruikt om veranderingen in fytoplankton bij te houden, omdat er globale, regelmatige van satellieten afkomstige schattingen zijn. Satellietsensoren meten Chl-a echter niet rechtstreeks. In plaats daarvan wordt Chl-a geschat op basis van remote sensing reflectance (RRS): de verhouding van opgaande straling tot de instraling onder water aan het oppervlak van de oceaan. Met behulp van een model laten we zien dat RRS in het blauwgroene spectrum waarschijnlijk een sterker en eerder door klimaatverandering gestuurd signaal heeft dan Chl-a. Dit komt omdat RRS een lagere natuurlijke variabiliteit heeft en niet alleen veranderingen aan in-water Chl-a integreert, maar ook veranderingen in andere optisch belangrijke bestanddelen. De structuur van de fytoplankton-gemeenschap, die sterk van invloed is op de optische oceanen, is waarschijnlijk een van de duidelijkste en snelste tekenen van veranderingen in de basis van het mariene ecosysteem.