海洋是改变颜色,气候变化可能是罪魁祸首

使用卫星图像,可以追溯到20年,研究人员发现微妙的颜色变化在地球的海洋,不能仅仅用正常同比生态演变来解释。在发表的一项研究自然科学家们说,这些颜色变化可能人为气候变化的结果。

蓝色、绿色和中间的一切

海洋的颜色反映了生物和材料所发生的情况出现在其上层。例如,深蓝色显示很少的地区生活,而部分用绿色色调表明浮游植物的存在——形似植物微生物含有大量的叶绿素的绿色颜料。

浮游植物的存在是气候科学家特别感兴趣,因为它形式复杂的海洋食物链的基础,起着关键作用在全球二氧化碳捕获和存储。因此科学家们热衷于监控海洋浮游植物在表面,以评估这些重要的微生物及其相关生态系统应对气候变化。要做到这一点,科学家研究的比例多少蓝色和绿色的光被反射在海洋表面的不同区域卫星拍摄的照片。

然而,几年前,发表了一篇论文斯蒂芬妮·亨森教授——英国国家海洋学中心研究员这一最新研究合著者——建议跟踪叶绿素本身可能不足以发现气候变化相关的趋势。事实上,亨森估计至少需要30年的持续的监控检测叶绿素相关趋势,同比其他自然波动会压倒任何特定的气候驱动转变。

但海洋不仅仅是蓝色或绿色;它也反映了其他波长的光在可见光谱。

“所以我想,不会找一个有意义的趋势这些其他颜色,而不是仅在叶绿素?”说比比Cael海洋与气候科学家的国家海洋学中心和第一作者这一最新自然研究。“值得看整个光谱,而不是试图从频谱的估计一个数字。”

多色分析与气候模型

在这个新的研究中,研究团队观察海洋颜色测量的中分辨率成像光谱仪(MODIS) Aqua卫星上,一直在监测海洋颜色了21年。MODIS记录颜色7可见波长乐队,包括传统上使用的波长监测叶绿素、以及其他波长,我们通常不可能联系到海洋,如红色。

海洋研究人员检测了2002年到2022年之间拍摄的图像在所有七个颜色的乐队。首先,他们观察的颜色改变了地区与地区之间在某一年,了解每个波长带的自然变化。然后他们检查这些年度变化如何改变满二十年的研究期间。

这些分析发现了一个明显的趋势,高于正常预期的年际变化。他们观察到明显的颜色变化在海洋世界上56%的表面,主要在热带和亚热带海域。由于其位置能够保护他们免受极端的季节,这些水域往往不会新年的颜色不同,研究者解释说。因此,小在这些地区长期变化更明显。

评估这一趋势是否可能与气候变化有关,研究人员一个模型先前发表的研究的合著者斯蒂芬妮Dutkiewicz在2019年。这个模型模拟了海洋下的两个不同的场景:一个忽略了温室气体和其他与这些气体包括在内。温室气体模型所预测的一个重要趋势应该出现在世界上的海洋在20年内,这种趋势应该引起明显的颜色变化约50%的全球海洋——几乎完全平行的现实世界的卫星数据。

“这表明我们所观察到的趋势并不是一个随机变化在地球系统中,“Cael说。“这是符合人为气候变化。”

“我已经运行模拟,多年来一直告诉我这些海洋颜色的变化会发生,”添加Dutkiewicz资深研究科学家在麻省理工学院的地球大气和行星科学和全球变化科学中心。“真正看到它发生了真正的并不奇怪,但可怕的。和这些变化符合异样的变化我们的气候。”

颜色变化可能反映了人类对环境的影响

研究人员并不完全确定海洋生态系统是如何改变生产这些颜色的变化——这些变化并不匹配区域海洋温度上升。但某些近几十年来的变化观察到由于人类活动导致的气候变化。

“海洋的颜色已经变了,”Dutkiewicz说。“我们不能说如何。但我们可以说,颜色的变化反映浮游生物群落的变化,这将影响一切以浮游生物为食。bet188真人它也将改变多少海洋将碳,因为不同类型的浮游生物有不同的能力。所以,我们希望人们重视这个。这不仅是模型预测这些变化将会发生。我们现在可以看到它发生,和海洋正在改变。”

给他们最新的结果证明监测海洋颜色的效用超出了叶绿素有关,研究人员说,这种监控可以给科学家一个清晰,更快的方法来检测气候change-driven改变未来的海洋生态系统。

参考:Cael BB, Bisson K,老板E, Dutkiewicz年代,亨森美国全球气候变化趋势指标中发现的海洋生态。自然。2023年。doi:10.1038 / s41586 - 023 - 06321 - z

这篇文章是一个返工的新闻稿麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)发行的。材料已经编辑的长度和内容。