Океан позеленел — как и почему изменился его цвет

Согласно исследованию, опубликованному в среду в журнале Nature, больше половины мирового океана поменяла цвет за последние 20 лет. Вероятно, это вызвано изменением климата.

Исследование, в котором анализируются спутниковые данные за десятилетия, показало, что 56% мирового океана — территория, превышающая общую площадь суши на Земле, — испытали изменение цвета в период с 2002 по 2022 год. Хотя исследователи не определили общую закономерность, тропические районы океана вблизи экватора, похоже, со временем становятся все более зелеными, пишет Bloomberg.

Авторы исследования говорят, что сама по себе естественная годовая изменчивость не может объяснить произошедшее.

Фотограф: НАСА и Джошуа Стивенс. Использованы данные Landsat Геологической службы США и данные MODIS службы быстрого реагирования LANCE/EOSDIS.

Цвет океана отражает то, что существует в его верхних слоях. В целом, чем больше в водной среде обитает фитопланктона — микробов, содержащих тип зеленого пигмента, называемого хлорофиллом, — тем зеленее вода; в противном случае он синее. Океан также может похвастаться светопоглощающим органическим веществом, которое может менять цвет воды с синего на желтый и коричневый в зависимости от уровня его концентрации. По этой причине изменение цвета, хотя иногда незаметное для человеческого глаза, сигнализирует об изменениях в организмах и веществах в океанских водах.

«Статистический метод, используемый при анализе тренда, говорит нам, что цвет меняется, но на самом деле не говорит, как он меняется», — рассуждает Стефани Дуткевич, старший научный сотрудник Массачусетского технологического института и соавтор исследования. «Хотя некоторые низкоширотные регионы действительно предполагают движение в сторону более зеленого, но  это ни в коем случае не единственное направление сдвига».

Исследователи говорят, что неясно, как именно меняются морские экосистемы, что приводит к различиям в цвете. Изменение цвета может быть вызвано изменениями в сообществах планктона, которые имеют решающее значение для морской пищевой цепи. И на карту поставлено не только биоразнообразие: сдвиг может также повлиять на то, сколько углекислого газа поглощает океан, поскольку разные виды планктона обладают разной способностью.

Изменения согласуются с глобальным нагревом от сжигания ископаемого топлива, говорят ученые. «Это дает дополнительные доказательства того, как деятельность человека влияет на жизнь на Земле в огромном пространстве», — говорится в заявлении ведущего автора Б. Б. Сила из Национального океанографического центра Великобритании. «Это еще один результат воздействия человека на биосферу».

Чтобы лучше понять, как морские экосистемы могли измениться с течением времени, Сил и его команда проанализировали данные, собранные датчиком на борту спутника Aqua, который отслеживает цвет океана в течение 21 года и проводит измерения в семи видимых длинах волн.

Большая часть океана кажется человеческому глазу синей, но истинный цвет может содержать смесь длин волн, от синего до зеленого и даже красного. Спутниковый датчик может распознавать истинный цвета океана, который слишком сложен для человеческого глаза.

Сил провел статистический анализ, используя все семь цветов океана, измеренных спутником с 2002 по 2022 год. Сначала он изучил, насколько цвета менялись от региона к региону в течение определенного года, что помогло установить базовый уровень их естественных вариаций. Затем он уменьшил масштаб, чтобы посмотреть на эти годовые колебания в течение более длительного периода в два десятилетия. И эти изменения превысили нормальную изменчивость.

Анализ реальных спутниковых данных в значительной степени соответствует моделированию, проведенному Дуткевичем в 2019 году, в котором земные океаны моделировались по двум сценариям: один с добавлением парниковых газов, а другой без него. Модель парниковых газов предсказывала, что в течение 20 лет изменение цвета может произойти примерно в 50% поверхности мирового океана.

Изменение климата несметным образом угрожает глобальным океанам и жизни, которая от них зависит. Например, белые медведи могут почти исчезнуть к концу века, если глобальное потепление продолжится, предупреждает исследование 2020 года, ссылаясь на тревожные потери арктического морского льда. Другое исследование показало, что половина коралловых рифов в мире уже погибла из-за  нагрева воды и закисления океана.

Перевод Станислава Прыгунова, специально для «БВ»