שינוי האקלים יעבור את צבע האוקיינוס ​​עד סוף המאה ה -21

אנחנו לוקחים כמובן מאליו שהשמים כחולים, עלים ירוקים, והאוקיינוס ​​הוא כחול-ירוק, אבל מדענים מזהירים שכמה מהדברים האלה לא יישארו כך לאורך זמן. כמו האקלים של כדור הארץ מתחמם, אומרים המדענים, את צבע המים באוקיינוסים של העולם ישתנה עם הזמן - וזה יכול לקרות בתוך המאה הבאה.

מחקר חדש של מדענים במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס והמרכז לאוקיאנוגרפיה הלאומית סאות'המפטון בבריטניה מראה כי כמעט שני שלישים של האוקיינוסים בעולם יכול להיראות שונה באופן משמעותי על ידי 2100 כמו שינויי האקלים ממשיך להמיט הרס על כדור הארץ, וכי שינוי צבע יהיה לבוא עם השלכות עיקריות.

במאמר שפורסם ביום שני בכתב העת תקשורת טבע, הצוות מדווח כי הם יכולים להשתמש בצבע של מים באוקיינוס ​​כמו "חתימה" של עליית טמפרטורות המים.

ב -80 השנים הקרובות, הם יכתבו, הצבע ישתנה מספיק כדי להיות ניתן לזיהוי על ידי לוויינים, אם כי כנראה לא לעין בלתי מזוינת: החלקים החמים והכחולים של האוקיינוס ​​יהפכו לכחולים יותר, ואילו החלקים הקרים והירוקים של האוקיינוס להפוך ירוק יותר. באמצעות הדמיה לווין, הצוות מצא דרך לפרש איזה צבע אור המים משקף, גם כאשר ההבדלים הם קטנים מאוד. כמו חלקים שונים של האוקיינוס ​​לשנות צבע במהלך העשורים הקרובים, המדענים יוכלו להשתמש בגוונים נעים כדי לספר כמה חם האוקיינוס ​​באזורים אלה.

צבעו של האוקיינוס ​​הוא תוצאה של הדרך שבה המים סופגים ומפזרים אור, אשר בתורו מושפע מינרלים מומסים במים נוכחות של אורגניזמים זעירים, ירוקים, פוטוסינתטית המכונה phytoplankton. כמו האוקיינוסים חמים, הצוות צופה, אזורים חמים עם פחות phytoplankton סביר לתמוך אפילו פחות כאשר הטמפרטורות החמות יותר באזורים הקרים של האוקיינוס ​​יטפחו אוכלוסיות גדולות יותר של פלנקטון - שיהפכו אותו לירוק.

מדענים משתמשים בדרך כלל בנתוני לוויין כדי להעריך רמות של כלורופיל-א, כימיקל ירוק המשמש לפוטוסינתזה, כדי למדוד את רמות הפיטופלנקטון. איפה יש הרבה chlorophyll-a, יש הרבה phytoplankton, אשר בתורו הוא בקורלציה עם טמפרטורת המים באזור זה.

"כלורופיל משתנה, אבל אי אפשר לראות את זה בגלל השתנותו הטבעית המדהימה", אומרת סטפני דוטקייביץ ', דוקטורנטית לחקר כוכבי לכת ב- MIT והמחברת הראשונה של המאמר. "אבל אתה יכול לראות שינוי משמעותי, הקשורים האקלים בחלק אלה wavebands, את האות נשלח אל לוויינים. אז זה המקום שבו אנחנו צריכים להסתכל במדידות לוויין, עבור אות אמיתי של שינוי."

הצוות, לעומת זאת, משפר בשיטה זו לזיהוי צבעים עם מדד הנקרא "החזרת חישה מרחוק" (RSS), אשר מעריך כמה אור פוגע במים משקף את הגיבוי. מדד זה, חשוב יותר, הוא אפילו מדויק יותר מאשר מדידת שינויים בצבע chlorophyll, וזה לא להשתנות העונה לעונה כמו phytoplankton עושה. RSS, הם כותבים, עשוי להיות אינדיקטור אחד אמין ביותר של כמה מהר האוקיינוסים שלנו מתחממים עקב שינוי האקלים.

"השינוי הוא לא דבר טוב, שכן זה בהחלט ישפיע על שאר האינטרנט מזון," אמר Dutkiewicz CNN. "הפיטופלנקטון נמצא בבסיס, ואם הבסיס משתנה, הוא מסכן את כל השאר לאורך רשת המזון, הולך רחוק מספיק כדי דובי הקוטב או טונה או כמעט כל דבר שאתה רוצה לאכול או לאהוב לראות בתמונות."

תקציר: ניטור השינויים ב phytoplankton ימית חשוב כפי שהם מהווים את הבסיס של האינטרנט מזון ימיים הם חיוניים במחזור הפחמן. לעתים קרובות Chlorophyll-a (Chl-a) משמשת למעקב אחר שינויים בפיטופלנקטון, מכיוון שיש הערכות גלובליות, נגזרות של לוויין. עם זאת, חיישנים לווין לא למדוד את CHL-A ישירות. במקום זאת, Chl-a נאמד מהשתקפות חישה מרחוק (RRS): היחס בין הקרינה המתרוממת לבין האראדיאנס המידרדר על פני האוקיינוס. באמצעות מודל, אנו מראים כי RRS בספקטרום הכחול-ירוק עשוי להיות בעל אותות חזקים יותר, המבוססים על שינוי האקלים, מאשר Chl-a. הסיבה לכך היא כי RRS יש השתנות טבעית נמוכה ומשלבת לא רק שינויים במים CHL-A, אלא גם שינויים אחרים מרכיב חשוב מבחינה אופטית. המבנה הקהילתי של פיטופלנקטון, המשפיע מאוד על אופטיקה של האוקיינוס, עשוי להראות את אחת החתימות הברורות והמהירות ביותר של השינויים בבסיס המערכת האקולוגית הימית.