Boja okeana se značajno promenila u poslednjih 20 godina, a globalni trend je verovatno posledica klimatskih promena izazvanih ljudima, izvještavaju naučnici sa MIT-a, Nacionalnog centra za okeanografiju u Velikoj Britaniji i drugdje.
U studiji koja se danas pojavljuje u časopisu Nature, tim piše da su otkrili promene u boji okeana u poslednje dve decenije koje se ne mogu objasniti samo prirodnom promenljivošću iz godine u godinu. Ove promene boja, iako suptilne za ljudsko oko, dogodile su se u 56 odsto svetskih okeana — prostranstvu koje je veće od ukupne površine kopna na Zemlji.
Konkretno, istraživači su otkrili da su regioni tropskog okeana u blizini ekvatora vremenom postajali sve zeleniji. Promena boje okeana ukazuje da se ekosistemi unutar površinskog okeana takođe moraju menjati, jer je boja okeana bukvalno odraz organizama i materijala u njegovim vodama.
U ovom trenutku, istraživači ne mogu reći kako se tačno morski ekosistemi menjaju da bi odražavali promenu boje. Ali oni su prilično sigurni u jednu stvar: klimatske promene izazvane ljudima su verovatno pokretač.
„Pokrenuo sam simulacije koje su mi godinama govorile da će se ove promene u boji okeana desiti“, kaže koautor studije Stephanie Dutkievicz, viši naučnik u MIT-ovom Odeljenju za Zemljine, atmosferske i planetarne nauke i Centru za nauku o globalnim promenama. „Stvarno videti kako se to zaista dešava nije iznenađujuće, već zastrašujuće. A ove promene su u skladu sa promenama naše klime izazvanim čovekom.“
„Ovo daje dodatne dokaze o tome kako ljudske aktivnosti utiču na život na Zemlji u ogromnom prostornom obimu“, dodaje glavni autor dr B. B. Cael. ’19 Nacionalnog centra za okeanografiju u Sautemptonu, UK. „To je još jedan način na koji ljudi utiču na biosferu.“
Koautori studije takođe su Stephanie Henson iz Nacionalnog centra za okeanografiju, Kelsei Bisson sa Državnog univerziteta Oregon i Emmanuel Boss sa Univerziteta Maine.
Boja okeana je vizuelni proizvod svega što leži u njegovim gornjim slojevima. Uopšteno govoreći, vode koje su tamnoplave odražavaju vrlo malo života, dok zelenije vode ukazuju na prisustvo ekosistema, i uglavnom fitoplanktona — mikroba nalik biljkama kojih ima u izobilju u gornjem okeanu i koji sadrže zeleni pigment hlorofil. Pigment pomaže planktonu da sakuplja sunčevu svetlost, koju koriste za hvatanje ugljen-dioksida iz atmosfere i pretvaranje u šećere.
Fitoplankton je osnova mreže morske hrane koja održava progresivno složenije organizme, sve do krila, riba, morskih ptica i morskih sisara. Fitoplankton je takođe snažan mišić u sposobnosti okeana da uhvati i skladišti ugljen-dioksid. Naučnici stoga žele da prate fitoplankton preko površinskih okeana i da vide kako bi ove suštinske zajednice mogle da reaguju na klimatske promene. Da bi to uradili, naučnici su pratili promene u hlorofilu, na osnovu odnosa plave i zelene svetlosti koja se reflektuje od površine okeana, što se može pratiti iz svemira.
Ali pre otprilike deset godina, Henson, koji je koautor trenutne studije, objavio je rad sa drugima, koji je pokazao da bi, ako bi naučnici pratili samo hlorofil, bilo potrebno najmanje 30 godina neprekidnog praćenja da bi se otkrio bilo kakav trend koji je bio posebno vođen klimatskim promenama. Tim je tvrdio da je razlog to što bi velike, prirodne varijacije hlorofila iz godine u godinu nadvladale svaki antropogeni uticaj na koncentracije hlorofila. Stoga bi bilo potrebno nekoliko decenija da se izabere smislen signal vođen klimatskim promenama usred normalne buke.
Godine 2019, Dutkievicz i njene kolege objavile su poseban rad, pokazujući kroz novi model da je prirodna varijacija u drugim bojama okeana mnogo manja u poređenju sa hlorofilom. Prema tome, svaki signal promena izazvanih klimatskim promenama trebalo bi da bude lakše detektovati u odnosu na manje, normalne varijacije drugih boja okeana. Oni su predvideli da bi takve promene trebalo da budu očigledne u roku od 20, a ne 30 godina praćenja.
„Pa sam pomislio, zar nema smisla tražiti trend u svim ovim drugim bojama, a ne samo u hlorofilu?“ Cael kaže. „Vredi pogledati ceo spektar, umesto da samo pokušavamo da procenimo jedan broj iz delova spektra.“
U trenutnoj studiji, Cael i tim analizirali su merenja boje okeana snimljena spektroradiometrom umerene rezolucije (MODIS) na satelitu Akua, koji prati boju okeana već 21 godinu. MODIS vrši merenja u sedam vidljivih talasnih dužina, uključujući dve boje koje istraživači tradicionalno koriste za procenu hlorofila.
Razlike u boji koje satelit hvata suviše suptilne da bi ih ljudske oči mogle razlikovati. Našem oku veći deo okeana izgleda plavo, dok prava boja može da sadrži mešavinu suptilnijih talasnih dužina, od plave do zelene, pa čak i crvene.
Cael je izvršio statističku analizu koristeći svih sedam boja okeana koje je satelit izmerio od 2002. do 2022. zajedno. Prvo je pogledao koliko se sedam boja promenilo od regiona do regiona tokom date godine, što mu je dalo ideju o njihovim prirodnim varijacijama. Zatim je zumirao da vidi kako su se ove godišnje varijacije u boji okeana menjale tokom dužeg perioda od dve decenije. Ova analiza je pokazala jasan trend, iznad normalne varijabilnosti iz godine u godinu.
Da bi video da li je ovaj trend povezan sa klimatskim promenama, on je zatim pogledao Dutkijevičev model iz 2019. Ovaj model je simulirao Zemljine okeane pod dva scenarija: jedan sa dodatkom gasova staklene bašte, a drugi bez njega. Model stakleničkih gasova predviđa da bi se značajan trend trebao pojaviti u roku od 20 godina i da bi ovaj trend trebao uzrokovati promjene u boji okeana u oko 50 posto svjetskih površinskih okeana – skoro tačno ono što je Cael pronašao u svojoj analizi satelitskih podataka iz stvarnog sveta.
„Ovo sugeriše da trendovi koje posmatramo nisu slučajna varijacija u sistemu Zemlje“, kaže Cael. „Ovo je u skladu sa antropogenim klimatskim promenama.“
Rezultati tima pokazuju da bi praćenje boja okeana izvan hlorofila naučnicima moglo dati jasniji i brži način da otkriju promene u morskim ekosistemima izazvane klimatskim promenama.
„Boja okeana se promenila“, kaže Dutkijević. „I ne možemo reći kako. Ali možemo reći da promene u boji odražavaju promene u zajednicama planktona, koje će uticati na sve što se hrani planktonom. Takođe će promeniti koliko će okean zauzimati ugljenik, jer različite vrste planktona imaju različite sposobnosti da to urade. Dakle, nadamo se da će ljudi ovo shvatiti ozbiljno. Nisu samo modeli ti koji predviđaju da će se ove promene dogoditi. Sada možemo da vidimo kako se to dešava, a okean se menja.“
