Океаны Земли скоро изменят цвет

Фото Getty Images
Перемены климата оказывают влияние на фитопланктон. В ближайшие десятилетия это приведет к изменению цвета земных океанов, заметному из космоса

Исследователи из Массачусетского института технологий построили модель, описывающую изменения цвета мирового океана в зависимости от климата планеты. Результаты, представленные в Nature, свидетельствуют, что этот параметр может быть чувствительным и надежным показателем потепления. При текущей тенденции изменения климата уже через несколько десятилетий вид океанов с околоземной орбиты заметно изменится.

Цвет океанской воды зависит от многих факторов, и в том числе от численности и видового состава фитопланктона — микроскопических водорослей. Водоросли содержат хлорофилл, который придает воде зеленый оттенок. В результате формируется характерная цветовая гамма океанов планеты: в тропиках вода имеет глубокий синий цвет, а в полярных широтах и у экватора зеленоватый.

Традиционная мера содержания планктона в воде — концентрация хлорофилла, a ее можно определить как непосредственно, так и с помощью спутниковой съемки. Спутник, однако, измеряет не сам хлорофилл, а соотношение поглощения и отражения различных длин световых волн у поверхности океана. Это соотношение зависит не только от количества хлорофилла в воде, но и от других параметров. С другой стороны, само содержание хлорофилла не является непосредственным отражением глобального климата. Оно может сильно варьироваться в ходе краткосрочных погодных циклов, в частности, во время явлений Эль-Ниньо и Ла-Нинья.

Исследователи построили модель, учитывающую совокупность разных факторов, и позволили ей развиваться на протяжении условного XXI столетия, то есть до 2100 года. Оказалось, что за этот период океаны должны существенным образом изменить свой цвет. А именно, синие субтропические области станут еще более синими, а экваториальные и полярные части приобретут более яркую зеленую окраску. Неожиданный вывод из этого исследования состоял в том, что цвет океана — значительно более стабильный и надежный показатель глобального климата, чем непосредственное содержание хлорофилла. Оказалось, что дополнительные обстоятельства, влияющие на отраженный спектр, сглаживают воздействие краткосрочных факторов и усиливают эффект долгосрочных. В чистом остатке именно спектральные характеристики океана, измеряемые с орбиты, окажутся первым объективным признаком глобального потепления.

Работоспособность модели была проверена путем сравнения ее предсказаний с фактическими данными за прошедшие годы. Если при экстраполяции в будущее сохранится такая же точность, то заметное изменение цвета океанов произойдет не позже 2055 года.

В основе явления по-прежнему лежат изменения в количестве и составе океанского фитопланктона. Следует отметить, что фитопланктон — важнейшее звено многих экологических взаимосвязей, определяющих жизнь мирового океана и всей биосферы планеты. Изменения климата, влияющие на фитопланктон столь заметным образом, могут иметь малопредсказуемые и, возможно, катастрофические последствия для мирового биосферного баланса.

Новости партнеров