Farven på jordens oceaner har ændret sig betydeligt i løbet af de sidste to årtier, og disse ændringer er resultatet af menneskeskabte klimaændringer. De kan ikke forklares af naturlig variation alene og har påvirket over 56% af vores planets oceaner, en flade større end vores planets samlede overfladeareal.
Farven på jordens oceaner er en afspejling af de organismer og mineraler, der findes i dens farvande. Det betyder, at selvom disse farvevariationer kan virke umærkelige for det menneskelige øje, indikerer de utvivlsomt, at marine økosystemer er under udvikling. Mens de specifikke ændringer, der finder sted i disse økosystemer endnu ikke er fuldt ud forstået, er holdet bag resultaterne en vis menneskelig aktivitet, og dens virkninger på klimaet er skyld i.
“Jeg har kørt simuleringer i årevis, der fortalte mig, at disse ændringer i havets farve ville ske,” sagde Stephanie Dutkiewicz, studiemedforfatter og seniorforsker ved Massachusetts Institute of Technology’s Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences og Center for Global Change Science, i en erklæring. “At faktisk se dette ske er ikke overraskende, men skræmmende. Og disse ændringer er i overensstemmelse med menneskeskabte ændringer i vores klima.”
Relaterede: Rumstationsdata viser, hvordan støv bidrager til klimaændringer
Hvordan får havet sin farve?
Havets farve kan bruges som et mål for, hvad der bor i dets øverste lag. Dybblåt vand indikerer for eksempel et fravær af liv, mens grønne vand indikerer tilstedeværelsen af plantelignende mikrober kaldet fytoplankton, der indeholder det grønne pigment klorofyl.
Planteplankton høster sollys og bruger kuldioxid til at skabe sukker via fotosyntese og danner dermed grundlaget for det oceaniske fødenet. De fodres af små væsner, såsom krill, der lever af større fisk, som igen lever af havfugle og havpattedyr.
Ud over at fodre havene, betyder denne fotosynteseproces også, at fytoplankton er afgørende for at opfange og lagre kuldioxid fra atmosfæren. Fordi kuldioxid er en stor drivhusgas, overvåger forskere nøje fytoplankton på havoverflader for at se, hvordan kolonier af denne mikroorganisme reagerer på klimaændringer.
Dette gøres traditionelt ved at overvåge det grønne pigment, klorofyl, som hjælper fytoplankton og planter med at høste sollys. Ændringer i klorofyl kan observeres i forholdet mellem blåt og grønt lys, der reflekteres fra havoverfladen, en balance, der kan overvåges med rumsatellitter.
Men at bestemme en tendens drevet af klimaændringer udelukkende gennem klorofylændringer ville tage omkring 30 år, siger eksperter. Så i 2019 fastslog forskerne, at ved at spore selv de mindste variationer i andre havfarver, kunne de skære noget af denne figurs tid til at opdage tegn på klimaændringer med kun 20 års overvågning.
“Jeg tænkte, giver det ikke mening at lede efter en trend i alle disse andre farver i stedet for bare klorofyl?” BB Cael, hovedforfatter af forskningen og en videnskabsmand ved National Oceanography Center, sagde. “Det er værd at se på hele spektret i stedet for blot at prøve at estimere et tal fra fragmenter af spektret.
“Dette giver yderligere bevis på, hvordan menneskelige aktiviteter påvirker livet på Jorden over en enorm rumlig udstrækning.”
Observer havets farve fra rummet
For at nå frem til deres nuværende resultater analyserede Cael og andre forskere havfarvemålinger indsamlet af Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) ombord på Aqua-satellitten.
I 21 år har MODIS observeret havene ved syv bølgelængder af lys, herunder to bølgelængder, der især er brugt til at spore klorofyl. Instrumentet ser havet som en blanding af subtile bølgelængder, fra blå til grøn og endda rød, i modsætning til den isolerede azurblå nuance, som vores øjne har udviklet sig til at se. Det betyder, at den kan opdage ændringer, der er for subtile til, at menneskesyn alene kan se.
Cael evaluerede de syv havfarver målt af MODIS mellem 2002 og 2022 og så på, hvordan de bevægede sig i individuelle regioner i løbet af hvert år for at få en følelse af naturlig variation.
Zoom ud på disse data fra år til år gjorde det muligt for forskeren at se, hvordan ændringerne skred frem over i alt 20 år. Dette afslørede for Cael en klar tendens, der ikke var til stede i simpel årlig variation. For at afgøre, om tendensen var et resultat af klimaændringer, sammenlignede Cael den med to havfarvede modeller. Den ene overvejer at tilføje drivhusgasser, og den anden gør ikke.
I sidste ende var satellitdataene i overensstemmelse med drivhusgasmodellens forudsigelse af en 20-årig tendens i havfarveændringer i omkring halvdelen af verdens overfladehave. Dette viste, at tendensen observeret i MODIS var mere end tilfældig variation og foreslog en ny og hurtigere måde at opdage ændringer forårsaget af klimaændringer i marine økosystemer.
RELATEREDE HISTORIER:
– Jorden bliver varmere i et hurtigere tempo på trods af løfter om regeringens handling
— 10 ødelæggende tegn på klimaændringer, som satellitter kan se fra rummet
— Klimaændringer: årsager og virkninger
“Farven på havene har ændret sig, og vi kan ikke sige hvordan. Men vi kan sige, at farveændringerne afspejler ændringer i planktonsamfund, som vil påvirke alt, hvad der lever af plankton,” sagde Dutkiewicz. “Det vil også ændre, hvor meget havet optager kulstof, fordi forskellige typer plankton har forskellige evner til at gøre det.
“Så, forhåbentlig tager folk det alvorligt. Det er ikke kun modellerne, der forudsiger, at disse ændringer vil ske. Nu kan vi se det ske, og havet ændrer sig.”
Holdets forskning blev offentliggjort i denne måned i tidsskriftet Nature.