Спутниковые измерения,
проводившиеся в течение двух десятилетий, выявили поразительные
изменения в цвете поверхности Мирового океана. Некогда темно-синие воды
постепенно приобретают более зеленый оттенок, что свидетельствует о
возможных изменениях в морских экосистемах по всему миру. Это явление, обнаруженное исследователями
под руководством Б.Б. Кейла из Национального океанографического центра
Великобритании, свидетельствует о влиянии изменения климата на хрупкий
баланс жизни в океане.
Важность цвета океана
Цвет океана может показаться тривиальным аспектом, однако он служит
важнейшим индикатором здоровья и состава морских экосистем.
Фитопланктон - микроскопические организмы, обитающие у поверхности
океана, - играет важнейшую роль в водной пищевой сети и круговороте
углерода. Озеленение поверхности моря свидетельствует о значительных
изменениях в этих фундаментальных процессах, имеющих далеко идущие
последствия для морской жизни.
Основные результаты последних исследований
Анализируя данные, полученные с помощью прибора MODIS спутника NASA
Aqua, исследовательская группа обнаружила, что за последние 20 лет цвет
56% поверхности мирового океана значительно изменился. Преобладающим
изменением стало усиление зеленых оттенков на обширных участках океана.
Эти изменения особенно ярко выражены в тропических и субтропических
регионах, исключая более высокие широты и прибрежные районы с
естественными шумами в данных.
Хлорофилл и численность фитопланктона
Уровень хлорофилла является важнейшей метрикой для ученых, изучающих
численность и продуктивность фитопланктона. Традиционно для оценки
уровня хлорофилла ученые, занимающиеся дистанционным зондированием,
опирались на ограниченный диапазон цветов в видимой части спектра.
Однако в недавнем исследовании использовался весь спектр цветов, что
позволило получить более полное представление об экосистеме в целом.
Черными точками на карте отмечены районы, где уровень хлорофилла также
претерпел значительные изменения.
Раскрытие долгосрочных тенденций
Наличие долгосрочных данных, полученных с помощью одного спутникового
датчика, является редким и ценным ресурсом в области дистанционного
зондирования. Спутник Aqua, который превысил запланированный срок
службы в шесть лет и в 2022 г. отметил 20-летие своего пребывания на
орбите, предоставил исследователям уникальную возможность выявить
долгосрочные тенденции. Проанализировав обширную информацию о цвете
океана, собранную спутником, группа исследователей смогла подтвердить
тенденцию, которую предсказывали климатические модели, но для выявления
которой потребовалось бы 30-40 лет при использовании традиционных
оценок содержания хлорофилла. Новый метод, учитывающий весь видимый
свет, оказался достаточно надежным, чтобы выявить эту тенденцию в
течение двух десятилетий.
Мнения экспертов и будущие последствия
Доктор Б. Б. Каэль, ведущий научный сотрудник исследования, подчеркнул
значимость полученных результатов: "Эти изменения цвета океана - не
просто эстетическая диковинка; они отражают фундаментальные сдвиги в
морской экосистеме". Озеленение океанов имеет далеко идущие последствия
для биоразнообразия, круговорота углерода и рыболовства. Доктор Стефани
Дуткевич (Stephanie Dutkiewicz) с факультета наук о Земле, атмосфере и
планетах Массачусетского технологического института добавляет: "Это
"канарейка в угольной шахте", предупреждающий сигнал о том, что в
океанах что-то меняется".
Влияние изменения климата на океаны является предметом озабоченности
ученых и экспертов во всем мире. Согласно докладу Межправительственной
группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), повышение температуры,
таяние ледяных шапок и увеличение содержания углекислого газа приводят
к значительным изменениям в морских экосистемах. Озеленение поверхности
океана - лишь одно из видимых проявлений этих изменений.
Исторически сложилось так, что цвет океана ассоциируется с его
здоровьем и продуктивностью. Исследование, опубликованное в журнале
Nature Communications, показало, что изменения цвета океана могут быть
связаны с колебаниями численности фитопланктона. Фитопланктон
обеспечивает примерно половину производства кислорода на Земле и играет
важнейшую роль в регулировании уровня углекислого газа в атмосфере.
Озеленение поверхности океана является результатом роста численности
фитопланктона, на который, вероятно, влияют повышение температуры
поверхности моря и доступность питательных веществ. При повышении
температуры воды, богатые питательными веществами, поднимаются к
поверхности, создавая идеальные условия для роста фитопланктона.
Увеличение количества фитопланктона оказывает каскадное воздействие на
всю морскую пищевую сеть, влияя на численность и распределение рыбы и
других морских организмов.
Последствия озеленения океана имеют далеко идущие последствия.
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, предупреждает,
что изменение цвета океана может нарушить хрупкий баланс морских
экосистем, что приведет к сокращению биоразнообразия и рыболовства. Эти
изменения могут также повлиять на глобальный углеродный цикл, поскольку
фитопланктон играет важнейшую роль в поглощении углекислого газа из
атмосферы.
Ученые и эксперты призывают к принятию срочных мер по смягчению
последствий изменения климата для Мирового океана. Доктор Б. Б. Каэль
подчеркивает необходимость дальнейших исследований и мониторинга:
"Понимание движущих сил этих изменений имеет решающее значение для
разработки эффективных стратегий сохранения и управления". Д-р Стефани
Дуткевич добавляет: "Мы должны действовать сейчас, чтобы сократить
выбросы парниковых газов и защитить наши океаны для будущих поколений".