Uit de studie bleek dat klimaatverandering de kleur van de oceaan verandert

Net zoals woedende bosbranden, verschroeiende hittegolven en stortvloeden, is de veranderende oceaankleur een ander waarschuwingssignaal voor door de mens veroorzaakte klimaatverandering, volgens een nieuwe studie die twee decennia aan gespecialiseerde satellietwaarnemingen analyseerde.

Veel van deze verandering heeft te maken met fytoplankton, dit zijn microscopisch kleine zeealgen die in de bovenste waterlaag leven. Net als gras en bomen gebruikt fytoplankton een groen pigment, chlorofyl genaamd, om zonlicht om te zetten in voedsel.

Dit pigment wordt vaak vanuit de ruimte gezien en is de belangrijkste indicator die wetenschappers gebruiken om de oceaankleur te bestuderen. Uit de studie bleek dat fytoplankton erg kwetsbaar is voor klimaatverandering – een proces dat de bewoners uit hun lichaam verdrijft, waardoor de kleur van de oceaan verandert.

“Het kostte deze ecosystemen miljoenen jaren om samen te evolueren en in balans te zijn”, zegt Stephanie Dutkiewicz, een MIT-onderzoeker die co-auteur was van de studie. gepubliceerd Afgelopen week in de natuur. “Veranderingen in zo’n korte tijd zijn niet goed, omdat ze het hele ecosysteem uit balans brengen.”

Dutkiewicz voorspelde die veranderingen – en de effecten die ze zouden kunnen hebben op het leven in zee – in 2019. Tot die tijd, zei ze, zullen satellieten de “wachters” zijn om te bepalen of de kleur van de oceaan verandert of niet.

In de nieuwe studie analyseerden de onderzoekers eerst gegevens van NASA’s Aqua MODIS-satelliet, die sinds 2002 oceaankleurveranderingen volgt, waarvan sommige te subtiel zijn voor het menselijk oog om te zien. Twintig jaar aan gegevens hebben volgens het onderzoek aangetoond dat kleuren in meer dan de helft van de wereldzeeën zijn veranderd. Wetenschappers zeiden dat de veranderingen verder gingen dan wat zou worden verwacht als gevolg van natuurlijke gebeurtenissen.

Om vervolgens te zien of deze trend verband hield met klimaatverandering, vergeleken de onderzoekers die resultaten met de resultaten van twee modellen. Iemand simuleerde wat er met de kleuren van de oceaan zou gebeuren als broeikasgassen de planeet niet zouden verwarmen, zei Dutkiewicz. Het model voegde de andere toe in de aanwezigheid van emissies, wat resulteerde in een kleurverschuiving in 50 procent van de oceaan – een patroon dat consistent is met de satellietwaarnemingen.

Dutkiewicz zei dat het een zorgwekkend teken was voor de toekomst van de planeet.

“Ik wist dat dit kon gebeuren omdat ik al 10 tot 15 jaar aan deze modellen heb gewerkt, dus het is niet verrassend”, zei ze. “Maar nu kunnen we het direct zien – we hebben een indicatie dat het in de echte wereld gebeurt. En dat is eng, want het betekent dat niet alleen mijn computer dit meer zegt: het zijn de satellietsensoren die zeggen: ‘Ja, de oceaan verandert van kleur, en heel snel.'”

De oceaan vertoont een duizelingwekkende reeks kleuren – een resultaat van hoe lichtgolven interageren met moleculen in het water, of ze nu verstrooid of geabsorbeerd zijn, zei Ivonna Cetenio, een oceanograaf bij het Goddard Space Flight Center van NASA. Ze zei dat de samenstelling van de oceaan, of de voedingsstoffen en het leven die het in stand houdt, de kleur van het water bepaalt.

“We beschouwen de oceaan als een grote watermassa, maar het heeft een grote diversiteit aan ecosystemen, organismen en voedingsstoffen,” zei Cetinho. “Er is geen andere manier om te begrijpen wat er aan de hand is en om alles continu vanuit de ruimte te observeren – en de enige manier om dat te doen is door naar de verschillende kleuren in de oceaan te kijken.”

In de oceaan, zei ze, kan water een bruinachtige tint hebben als het beladen is met dode bladeren en bezinksel dat uit rivieren wordt opgeworpen. Elders kan de oceaan een bereik vertonen van diep donkerblauw tot een tint groen – en dat is waar fytoplankton een rol speelt.

In “SpongeBob SquarePants” is Plankton een op macht beluste schurk. Maar in het echte leven zijn kleine plantjes verantwoordelijk voor tot wel de helft van de zuurstof die we inademen. Ze helpen een groot deel van de koolstof in de atmosfeer te absorberen en vormen de ruggengraat van het mariene voedselweb, dat dient als voedsel voor zoöplankton, waar vissen zich vervolgens mee voeden, die zich voeden met grotere vissen, enzovoort.

Wateren met een hogere dichtheid aan fytoplankton – zoals die in de tropen – hebben de neiging groener te lijken, terwijl wateren met minder fytoplankton meer blauw zijn. Nu eisen de trapsgewijze effecten van klimaatverandering echter hun tol van fytoplankton, zei Dutkiewicz.

Op sommige plaatsen veranderen de stijgende temperaturen de oceaanstromingen, waardoor de stroom van voedingsstoffen naar de diepzee wordt verstoord die het aan de oppervlakte levende fytoplankton nodig heeft om te overleven. Dit gebrek aan voeding kan het aantal fytoplankton verminderen, waardoor het water blauwer wordt. In andere gebieden zei Dutkiewicz dat de wateren een groenere tint hebben gekregen naarmate de aantallen fytoplankton toenemen – een hausse die “te veel” zou kunnen zijn voor het ecosysteem om in stand te houden.

Stijgende watertemperaturen en veranderingen in de zuurgraad – naarmate meer koolstofdioxide in de oceaan oplost – kunnen de soorten fytoplankton die in verschillende regio’s leven, verschuiven. Dit verandert niet alleen de kleur van het water, zei Dutkiewicz, maar het beïnvloedt ook de voedselketens.

“Als één fytoplankton de grootte van een tennisbal zou hebben, zou de grootste de grootte van Manhattan zijn, wat betekent dat het totaal verschillende voedselwebben zou ondersteunen,” zei Dutkiewicz. Klimaatverandering zou een verschuiving kunnen veroorzaken die vergelijkbaar is met bijvoorbeeld de groei van palmbomen in het midden van de toendra. En dan weet je, wat doen elanden omdat ze niet gewend zijn aan palmbomen? “

Voor nu is het in ieder geval moeilijk om veranderingen in oceaankleuren met het blote oog waar te nemen – “Het is niet alsof je op een dag naar het strand gaat en het is een andere kleur”, zei Dutkiewicz.

“Maar alleen omdat je het niet kunt zien, wil nog niet zeggen dat het niet gebeurt en dat het niet de kracht heeft om ons op verschillende manieren te beïnvloeden”, voegde Dutkiewicz eraan toe.

Het zou een wake-up call moeten zijn, zei ze – “hoewel we er in de loop der jaren nogal wat hebben gehad.”

“Het is alsof we steeds op de sluimerknop van ons alarm drukken om ons te vertellen dat we nu moeten verhuizen”, voegde ze eraan toe.