Klimaendringene vil skifte havets farge innen utgangen av det 21. århundre

Vi tar for gitt at himmelen er blå, bladene er grønne, og havet er litt blågrønt, men forskere advarer om at noen av disse tingene ikke vil forbli det samme for lenge. Når jordens klima varmes, sier forskerne at fargen på vannet i verdenshavene vil forandres over tid - og det kan skje innen neste århundre.

Ny forskning fra forskere ved Massachusetts Institute of Technology og National Oceanography Center Southampton i Storbritannia viser at nesten to tredjedeler av verdenshavene kan se vesentlig annerledes ut enn 2100, da klimaendringen fortsetter å ødelegge jorda, og at fargeskiftet vil komme med store konsekvenser.

I et papir publisert mandag i tidsskriftet Naturkommunikasjon, rapporterer teamet at de kan bruke fargen på havvann som en "signatur" av stigende vanntemperaturer.

I de neste 80 årene skriver de, fargen vil forandre seg nok til å bli oppdaget av satellitter, men sannsynligvis ikke til det blotte øye: De varme, blå delene av havet blir blåere, mens de kalde, grønne delene av havet vil bli grønnere. Ved hjelp av satellittbilder fant teamet en måte å tolke hvilken fargelys vannet reflekterer, selv når forskjellene er svært små. Etter hvert som forskjellige deler av havet skifter farge i løpet av de neste tiårene, vil forskerne kunne bruke skiftende farger for å fortelle hvor varmt havet er i disse regionene.

Fargen til havet er et resultat av måten vann absorberer og sprer lys, som igjen påvirkes av mineraler oppløst i vannet og tilstedeværelsen av de små, grønne, fotosyntetiske organismer som kalles fytoplankton. Som havene er varme, spår laget, vil de varme områdene med mindre fytoplankton trolig støtte enda mindre livet blir blåere - mens varmere temperaturer i kalde havområder vil fremme større populasjoner av plankton - snu den grønn.

Forskere bruker vanligvis satellittdata til å estimere nivåer av klorofyll-a, en grønn kjemikalie som brukes i fotosyntese, for å måle nivåer av fytoplankton. Der det er mye klorofyll-a, er det mye planteplankton, som igjen er korrelert med temperaturen på vannet i den regionen.

"Klorofyll er i endring, men du kan egentlig ikke se det på grunn av sin utrolige naturlige variabilitet, sier Stephanie Dutkiewicz, Ph.D., en planetforskerforsker ved MIT og den første forfatteren av papiret. "Men du kan se et signifikant, klimarelatert skifte i noen av disse bølgebåndene, i signalet som sendes ut til satellittene. Så det er her vi skal se på satellittmålinger, for et reelt signal om endring."

Teamet forbedrer imidlertid på denne fargedeteksjonsmetoden med en metrisk kalt fjernreflekskonsentrasjon (RSS), som anslår hvor mye lys som treffer vannet, reflekterer sikkerhetskopiering. Dette målet er enda viktigere enn å måle klorofyllfargeendringer, og det varierer ikke sesong-til-sesong så mye som fytoplankton gjør. RSS, de skriver, kan være den mest pålitelige indikatoren på hvor raskt våre hav oppvarmer på grunn av klimaendringer.

«Forandringen er ikke bra, siden det vil definitivt påvirke resten av matweben,» sa Dutkiewicz CNN. "Fytoplankton er i basen, og hvis basen endres, forstyrrer det alt annet langs matbanen, går langt nok til isbjørnen eller tunfisken eller omtrent alt du vil spise eller elsker å se på bilder."

Abstrakt: Overvåking av marine fytoplankton er viktig da de danner grunnlaget for den marine matveien, og er avgjørende for karbonsyklusen. Ofte er klorofyll-a (Chl-a) brukt til å spore endringer i fytoplankton, siden det er globale, vanlige satellitt-avledede estimater. Satellittfølere måler imidlertid ikke direkte Chl-a. I stedet estimeres Chl-a fra fjerningsdetekteringsreflektans (RRS): forholdet mellom oppvekstutstråling og nedlukningsstråling ved havets overflate. Ved å bruke en modell, viser vi at RRS i det blågrønne spekteret sannsynligvis vil ha et sterkere og tidligere klimaendringsdrevet signal enn Chl-a. Dette skyldes at RRS har lavere naturlig variasjon og integrerer ikke bare endringer i vann-Chl-a, men også endringer i andre optisk viktige bestanddeler. Fytoplankton samfunnsstruktur, som sterkt påvirker havoptikk, vil trolig vise en av de klareste og raskeste signaturene for endringer i havets økosystem.