U studiji, koja je objavljena u časopisu Nature, znanstvenici pišu da su otkrili promjene u boji oceana u posljednja dva desetljeća, a one se ne mogu objasniti samo prirodnom varijabilnošću iz godine u godinu. Ove promjene boja, iako su gotovo nevidljive ljudskom oku, dogodile su se u 56 posto svjetskih oceana - prostranstvu koje je veće od ukupne površine kopna na Zemlji.

Konkretno, istraživači su otkrili da su tropska oceanska područja u blizini ekvatora s vremenom postala sve zelenija. Promjena boje oceana ukazuje na to da se ekosustavi unutar površinskog oceana također moraju mijenjati jer je boja oceana odraz organizama i materijala u njegovim vodama.

U ovom trenutku istraživači ne mogu reći kako se točno morski ekosustavi mijenjaju tako da odražavaju promjenu boje, no prilično su sigurni u jednu stvar: vjerojatni pokretač klimatskih promjena je ljudsko djelovanje.

‘Izvodila sam simulacije koje su mi godinama govorile da će se dogoditi ove promjene u boji oceana’, kaže koautorica studije Stephanie Dutkiewicz, viša znanstvenica u Odjelu za Zemlju, atmosferske i planetarne znanosti u Centru MIT-ja za znanost o globalnim promjenama. ‘Vidjeti da se to stvarno događa nije iznenađujuće, već zastrašujuće. A te su promjene u skladu s promjenama naše klime koje je izazvao čovjek’, ističe.

‘Ovo daje dodatne dokaze o tome da ljudske aktivnosti utječu na život na Zemlji u velikom prostornom opsegu’, kaže pak glavni autor studije B. B. Cael iz Nacionalnog oceanografskog centra u Southamptonu u Velikoj Britaniji. ‘Ovo je još jedan način na koji ljudi utječu na biosferu’, dodao je.

Koautori studije su još Stephanie Henson iz Nacionalnog oceanografskog centra, Kelsey Bisson s Državnog sveučilišta Oregon i Emmanuel Boss sa Sveučilišta Maine.

Boja oceana vizualni je proizvod onoga što se nalazi u njegovim gornjim slojevima. Općenito, vode koje su tamnoplave boje odražavaju vrlo malo života, a zelenije ukazuju na prisutnost ekosustava, i to uglavnom fitoplanktona — mikroba nalik biljkama kojih ima u izobilju u gornjem dijelu oceana i koji sadrže zeleni pigment klorofil. Pigment pomaže planktonu u prikupljanju Sunčeve svjetlosti za hvatanje ugljičnog dioksida iz atmosfere i pretvaranje u šećere.

Fitoplankton je temelj morske hranidbene mreže koja održava sve složenije organizme, sve do riba, morskih ptica i sisavaca. Fitoplankton je također snažan ‘mišić’ u sposobnosti oceana da hvata i skladišti ugljični dioksid. Znanstvenici ga stoga žele pratiti na površini oceana i vidjeti kako bi te bitne zajednice mogle odgovoriti na klimatske promjene. Kako bi to učinili, pratili su promjene u klorofilu na temelju omjera koliko se plave naspram zelene svjetlosti reflektira od površine oceana, što se može pratiti iz svemira.

Ali prije desetak godina Henson, koautor sadašnje studije, objavio je rad s drugima koji je pokazao da bi, kad bi znanstvenici pratili samo klorofil, bilo potrebno najmanje 30 godina kontinuiranog praćenja da se otkrije bilo kakav trend potaknut klimatskim promjenama. Tim je tvrdio da je razlog to što bi velike prirodne varijacije u klorofilu iz godine u godinu nadmašile svaki antropogeni utjecaj na njegove koncentracije.

Godine 2019. Dutkiewicz i njezini kolege objavili su zaseban rad, pokazujući novim modelom da je prirodna varijacija u drugim bojama oceana mnogo manja u usporedbi s onom za klorofil. Stoga bi svaki signal promjena izazvanih klimatskim promjenama trebalo biti lakše detektirati u odnosu na manje, normalne varijacije drugih boja oceana. Predvidjeli su da bi takve promjene trebale biti vidljive unutar 20, a ne 30 godina praćenja.

‘Pomislio sam - nema li smisla tražiti trend u svim tim drugim bojama, a ne samo u klorofilu’, kaže Cael.

U trenutnoj studiji on i tim analizirali su mjerenja boje oceana snimljena spektroradiometrom umjerene rezolucije (MODIS) na satelitu Aqua, a koji prati boju oceana u proteklu 21 godinu. MODIS provodi mjerenja u sedam vidljivih valnih duljina, uključujući dvije boje koje istraživači tradicionalno koriste za procjenu klorofila.

Razlike u boji koje bilježi satelit previše su suptilne da bi ih ljudsko oko razlikovalo. Velik dio oceana našem se oku čini plavim, a prava boja može sadržavati mješavinu suptilnijih valnih duljina, od plave do zelene, pa čak i crvene.

Cael je proveo statističku analizu koristeći svih sedam boja oceana koje je snimio satelit od 2002. do 2022. Prvo je uočio koliko se sedam boja promijenilo od regije do regije tijekom određene godine, što mu je dalo ideju o njihovim prirodnim varijacijama. Zatim je analizirao kako su se ove godišnje varijacije u boji oceana mijenjale tijekom duljeg razdoblja od dva desetljeća. Ova analiza pokazala je jasan trend - iznad normalne varijabilnosti iz godine u godinu.

Kako bi vidio je li ovaj trend povezan s klimatskim promjenama, pogledao je model koji je Dutkiewicz izradila 2019. Ovaj model simulirao je Zemljine oceane prema dva scenarija: jedan s dodatkom stakleničkih plinova, a drugi bez njega. Model stakleničkih plinova predviđa da bi se značajan trend trebao pojaviti u roku od 20 godina i da bi trebao uzrokovati promjene boje oceana u oko 50 posto svjetskih površinskih oceana, gotovo točno ono što je Cael pronašao u svojoj analizi satelitskih podataka iz stvarnog svijeta.

'Ovo sugerira da trendovi koje promatramo nisu slučajna varijacija u Zemljinom sustavu’, kaže Cael. ‘Ovo je u skladu s antropogenim klimatskim promjenama.’

Rezultati tima pokazuju da bi praćenje boja oceana izvan samog pogleda na klorofil moglo dati znanstvenicima jasniji i brži način otkrivanja promjena morskih ekosustava izazvanih klimatskim promjenama.

‘Boja oceana se promijenila’, kaže Dutkiewicz. ‘I ne možemo reći kako, ali možemo reći da promjene u boji odražavaju promjene u planktonskim zajednicama, a one će pak posljedično utjecati na sve što se hrani planktonom. Također će se promijeniti to koliko će ocean preuzeti ugljika, jer različite vrste planktona imaju različite sposobnosti za to. Stoga se nadamo da će ljudi ovo shvatiti ozbiljno. Nisu samo modeli ti koji predviđaju da će se dogoditi ove promjene. Sada možemo vidjeti kako se to događa i da se ocean mijenja’, upozorava Dutkiewicz, a donosi MIT.