Il colore dell’oceano è cambiato in modo significativo negli ultimi 20 anni e la tendenza globale è probabilmente una conseguenza del cambiamento climatico indotto dall’uomo, riferiscono gli scienziati del MIT, il National Oceanography Centre nel Regno Unito e altrove.
In uno studio apparso oggi in Natura, il team scrive di aver rilevato cambiamenti nel colore dell’oceano negli ultimi due decenni che non possono essere spiegati dalla sola variabilità naturale di anno in anno. Questi cambiamenti di colore, sebbene impercettibili all’occhio umano, si sono verificati in oltre il 56 percento degli oceani del mondo, una distesa più grande della superficie terrestre totale sulla Terra.
In particolare, i ricercatori hanno scoperto che le regioni oceaniche tropicali vicino all’equatore sono diventate costantemente più verdi nel tempo. Lo spostamento del colore dell’oceano indica che anche gli ecosistemi all’interno dell’oceano superficiale devono cambiare, poiché il colore dell’oceano è un riflesso letterale degli organismi e dei materiali nelle sue acque.
A questo punto, i ricercatori non possono dire in che modo esattamente gli ecosistemi marini stiano cambiando per riflettere il cambiamento di colore. Ma sono abbastanza sicuri di una cosa: il cambiamento climatico indotto dall’uomo è probabilmente il motore.
“Ho eseguito simulazioni che mi hanno detto per anni che questi cambiamenti nel colore dell’oceano si verificheranno”, afferma la coautrice dello studio Stephanie Dutkiewicz, ricercatrice senior presso il Dipartimento della Terra, Scienze Atmosferiche e Planetarie del MIT e il Centro per la scienza del cambiamento globale. “Vederlo realmente accadere non è sorprendente, ma spaventoso. E questi cambiamenti sono coerenti con i cambiamenti indotti dall’uomo nel nostro clima”.
“Ciò fornisce ulteriori prove di come le attività umane stiano influenzando la vita sulla Terra su un’enorme estensione spaziale”, aggiunge l’autore principale BB Cael PhD ’19 del National Oceanography Center di Southampton, Regno Unito “È un altro modo in cui gli esseri umani stanno influenzando la biosfera”.
I coautori dello studio includono anche Stephanie Henson del National Oceanography Center, Kelsey Bisson dell’Oregon State University ed Emmanuel Boss dell’Università del Maine.
Sopra il rumore
Il colore dell’oceano è un prodotto visivo di ciò che si trova all’interno dei suoi strati superiori. In generale, le acque di un blu intenso riflettono pochissima vita, mentre le acque più verdi indicano la presenza di ecosistemi e principalmente di fitoplancton, microbi simili a piante che sono abbondanti nell’oceano superiore e che contengono il pigmento verde clorofilla. Il pigmento aiuta il plancton a raccogliere la luce solare, che usano per catturare l’anidride carbonica dall’atmosfera e convertirla in zuccheri.
Il fitoplancton è il fondamento della rete alimentare marina che sostiene organismi progressivamente più complessi, fino a krill, pesci, uccelli marini e mammiferi marini. Il fitoplancton è anche un potente muscolo nella capacità dell’oceano di catturare e immagazzinare anidride carbonica. Gli scienziati sono quindi desiderosi di monitorare il fitoplancton attraverso gli oceani di superficie e vedere come queste comunità essenziali potrebbero rispondere al cambiamento climatico. Per fare ciò, gli scienziati hanno monitorato i cambiamenti nella clorofilla, in base al rapporto tra la quantità di luce blu rispetto a quella verde riflessa dalla superficie dell’oceano, che può essere monitorata dallo spazio
Ma circa un decennio fa, Henson, coautore dell’attuale studio, ha pubblicato un documento con altri, che ha dimostrato che, se gli scienziati stessero monitorando solo la clorofilla, ci vorrebbero almeno 30 anni di monitoraggio continuo per rilevare qualsiasi tendenza che è stato guidato in particolare dal cambiamento climatico. Il motivo, ha sostenuto il team, era che le grandi variazioni naturali della clorofilla di anno in anno avrebbero sopraffatto qualsiasi influenza antropica sulle concentrazioni di clorofilla. Ci vorrebbero quindi diversi decenni per individuare un segnale significativo, guidato dal cambiamento climatico, tra il rumore normale.
Nel 2019, Dutkiewicz e i suoi colleghi hanno pubblicato un documento separato, mostrando attraverso un nuovo modello che la variazione naturale in altri colori dell’oceano è molto più piccola rispetto a quella della clorofilla. Pertanto, qualsiasi segnale di cambiamenti guidati dal cambiamento climatico dovrebbe essere più facile da rilevare rispetto alle variazioni più piccole e normali di altri colori oceanici. Hanno previsto che tali cambiamenti dovrebbero essere evidenti entro 20, anziché 30 anni di monitoraggio.
“Così ho pensato, non ha senso cercare una tendenza in tutti questi altri colori, piuttosto che nella sola clorofilla?” Cael dice. “Vale la pena guardare l’intero spettro, piuttosto che cercare solo di stimare un numero da frammenti dello spettro.”
Il potere del sette
Nello studio attuale, Cael e il team hanno analizzato le misurazioni del colore dell’oceano effettuate dal Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) a bordo del satellite Aqua, che monitora il colore dell’oceano da 21 anni. MODIS effettua misurazioni in sette lunghezze d’onda visibili, inclusi i due colori che i ricercatori usano tradizionalmente per stimare la clorofilla.
Le differenze di colore rilevate dal satellite sono troppo sottili per essere differenziate dall’occhio umano. Gran parte dell’oceano appare blu ai nostri occhi, mentre il vero colore può contenere un mix di lunghezze d’onda più sottili, dal blu al verde e persino al rosso.
Cael ha effettuato un’analisi statistica utilizzando tutti e sette i colori dell’oceano misurati dal satellite dal 2002 al 2022 insieme. Per prima cosa ha osservato quanto i sette colori cambiassero da regione a regione durante un dato anno, il che gli ha dato un’idea delle loro variazioni naturali. Quindi ha ingrandito per vedere come queste variazioni annuali nel colore dell’oceano sono cambiate in un periodo più lungo di due decenni. Questa analisi ha evidenziato una chiara tendenza, al di sopra della normale variabilità da un anno all’altro.
Per vedere se questa tendenza è correlata al cambiamento climatico, ha poi esaminato il modello di Dutkiewicz del 2019. Questo modello ha simulato gli oceani della Terra in due scenari: uno con l’aggiunta di gas serra e l’altro senza. Il modello dei gas serra ha previsto che una tendenza significativa dovrebbe manifestarsi entro 20 anni e che questa tendenza dovrebbe causare cambiamenti nel colore degli oceani in circa il 50% degli oceani superficiali del mondo, quasi esattamente ciò che Cael ha trovato nella sua analisi del satellite del mondo reale. dati.
“Questo suggerisce che le tendenze che osserviamo non sono una variazione casuale nel sistema terrestre”, afferma Cael. “Questo è coerente con il cambiamento climatico antropogenico”.
I risultati del team mostrano che il monitoraggio dei colori degli oceani oltre la clorofilla potrebbe offrire agli scienziati un modo più chiaro e veloce per rilevare i cambiamenti causati dai cambiamenti climatici negli ecosistemi marini.
“Il colore degli oceani è cambiato”, dice Dutkiewicz. “E non possiamo dire come. Ma possiamo dire che i cambiamenti di colore riflettono i cambiamenti nelle comunità di plancton, che avranno un impatto su tutto ciò che si nutre di plancton. Cambierà anche quanto l’oceano assorbirà carbonio, perché diversi tipi di plancton hanno abilità diverse per farlo. Quindi, speriamo che le persone lo prendano sul serio. Non sono solo i modelli a prevedere che questi cambiamenti avverranno. Ora possiamo vederlo accadere e l’oceano sta cambiando “.
Questa ricerca è stata supportata, in parte, dalla NASA.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
