[논문] 기후 변화로 인해 바다의 색이 변하고 있습니다.

바다의 색깔은 지난 20년 동안 크게 변했으며, 세계적인 경향은 인간이 유발한 기후 변화의 결과일 가능성이 있다고 MIT, 영국 국립해양학센터 등의 과학자들이 보고합니다.

오늘 발표된 연구에서 자연, 팀은 변경 사항을 감지했다고 씁니다. 바다색 지난 20년 동안 자연적인 연간 변동성만으로는 설명할 수 없습니다. 이것들 색상 변화는 인간의 눈에는 미묘하지만 전 세계 바다의 56% 이상에서 발생했습니다. 바다는 지구의 전체 육지 면적보다 더 넓습니다.

특히 연구원들은 적도 근처의 열대 해양 지역이 시간이 지남에 따라 꾸준히 더 푸르러진다는 사실을 발견했습니다. 바다 색깔의 변화는 생태계가 표면 바다 또한 바다의 색은 그 물 속에 있는 유기체와 물질을 말 그대로 반영하기 때문에 변화하고 있어야 합니다.

이 시점에서 연구원들은 변화하는 색상을 반영하기 위해 해양 생태계가 정확히 어떻게 변화하고 있는지 말할 수 없습니다. 그러나 그들은 한 가지 사실을 확신합니다. 인간이 유발한 기후 변화가 동인일 가능성이 높다는 것입니다.

연구 공동저자인 MIT 지구대기행성과학부 선임연구과학자 스테파니 더트키에비츠(Stephanie Dutkiewicz)는 “나는 수년 동안 바다 색깔의 변화가 일어날 것이라고 알려주는 시뮬레이션을 실행해 왔다”고 말했다. 글로벌 변화 과학. “실제로 일어나는 일을 실제로 보는 것은 놀라운 일이 아니라 두렵습니다. 그리고 이러한 변화는 인간이 유발한 기후 변화와 일치합니다.”

“이것은 인간 활동이 거대한 공간적 범위에 걸쳐 지구상의 생명체에 어떤 영향을 미치는지에 대한 추가 증거를 제공합니다.”라고 수석 저자인 BB Cael Ph.D. 영국 사우샘프턴에 있는 국립해양학센터의 ’19 “인간이 생물권에 영향을 미치는 또 다른 방식입니다.”

이 연구의 공동 저자에는 National Oceanography Center의 Stephanie Henson, Oregon State University의 Kelsey Bisson, University of Maine의 Emmanuel Boss도 포함됩니다.

소음 위

바다의 색은 그 상층에 있는 모든 것의 시각적 산물입니다. 일반적으로 짙은 파란색의 물은 생물이 거의 없다는 것을 나타내는 반면, 더 푸른 물은 생태계의 존재를 나타내며, 주로 식물성 플랑크톤(상층 해양에 풍부하고 녹색 색소 엽록소를 포함하는 식물과 유사한 미생물)이 있음을 나타냅니다. 이 색소는 플랑크톤이 햇빛을 수확하는 데 도움을 주어 대기에서 이산화탄소를 포획하여 당으로 전환하는 데 사용합니다.

식물성 플랑크톤은 크릴새우, 어류, 바닷새 및 해양 포유류에 이르기까지 점점 더 복잡한 유기체를 유지하는 해양 먹이 사슬의 기초입니다. 식물성 플랑크톤은 또한 이산화탄소를 포획하고 저장하는 바다의 능력에서 강력한 근육입니다. 따라서 과학자들은 표층 해양을 가로지르는 식물성 플랑크톤을 모니터링하고 이러한 필수 커뮤니티가 기후 변화에 어떻게 대응할 수 있는지 확인하는 데 열심입니다. 이를 위해 과학자들은 엽록소에서 반사되는 청색광 대 녹색광의 비율을 기준으로 엽록소의 변화를 추적했습니다. 해수면우주에서 감시할 수 있는

그러나 약 10년 전, 현재 연구의 공동 저자인 Henson은 다른 사람들과 함께 논문을 발표했는데, 과학자들이 엽록소만을 추적한다면 어떤 경향을 감지하기 위해 지속적으로 모니터링하는 데 최소 30년이 걸릴 것이라고 밝혔습니다. 그것은 특히 기후 변화에 의해 주도되었습니다. 그 이유는 해마다 엽록소의 크고 자연적인 변화가 엽록소 농도에 대한 인위적인 영향을 압도할 것이기 때문이라고 팀은 주장했습니다. 따라서 정상적인 소음 속에서 의미 있는 기후 변화 주도 신호를 선택하는 데 수십 년이 걸릴 것입니다.

2019년 Dutkiewicz와 그녀의 동료들은 새로운 모델을 통해 다른 바다 색상의 자연적 변화가 엽록소에 비해 훨씬 작다는 것을 보여주는 별도의 논문을 발표했습니다. 따라서 기후 변화로 인한 변화의 신호는 다른 해양 색상의 더 작고 정상적인 변화보다 더 쉽게 감지되어야 합니다. 그들은 그러한 변화가 30년의 모니터링이 아니라 20년 이내에 명백해질 것이라고 예측했습니다.

“그래서 저는 엽록소만 있는 것이 아니라 다른 모든 색상에서 트렌드를 찾는 것이 이치에 맞지 않는지 생각했습니다.” 카엘은 말한다. “스펙트럼의 비트에서 하나의 숫자를 추정하는 것보다 전체 스펙트럼을 살펴볼 가치가 있습니다.”

일곱의 힘

현재 연구에서 Cael과 팀은 21년 동안 해양 색상을 모니터링해 온 Aqua 위성에 탑재된 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)로 측정한 해양 색상을 분석했습니다. MODIS는 7가지로 측정합니다. 가시 파장연구원이 전통적으로 엽록소를 추정하는 데 사용하는 두 가지 색상을 포함합니다.

위성이 포착하는 색상의 차이는 사람의 눈으로 구분하기에는 너무 미묘합니다. 대부분의 바다는 우리 눈에 파란색으로 보이지만 실제 색상에는 파란색에서 녹색, 심지어 빨간색까지 미묘한 파장이 혼합되어 있을 수 있습니다.

Cael은 통계 분석 2002년부터 2022년까지 위성이 측정한 7가지 바다 색상을 모두 사용합니다. 그는 먼저 주어진 해 동안 7가지 색상이 지역별로 얼마나 변하는지 살펴보았고, 이를 통해 자연적인 변화에 대한 아이디어를 얻었습니다. 그런 다음 그는 20년이라는 더 긴 기간 동안 해양 색상의 연간 변화가 어떻게 변했는지 보기 위해 축소했습니다. 이 분석은 일반적인 연간 변동성보다 명확한 추세를 나타냈습니다.

이 추세가 기후 변화와 관련이 있는지 확인하기 위해 그는 2019년 Dutkiewicz의 모델을 살펴보았습니다. 이 모델은 두 가지 시나리오에서 지구 해양을 시뮬레이션했습니다. 하나는 온실 가스가 추가된 시나리오이고 다른 하나는 온실 가스가 추가되지 않은 시나리오입니다. 온실가스 모델은 20년 이내에 상당한 추세가 나타나야 하고 이러한 추세가 전 세계 해양 표면의 약 50%에서 바다 색상의 변화를 일으킬 것이라고 예측했습니다. 이는 Cael이 실제 위성 데이터 분석에서 발견한 것과 거의 일치합니다. .

“이것은 우리가 관찰하는 추세가 지구 시스템의 무작위 변동이 아니라는 것을 시사합니다.”라고 Cael은 말합니다. “이것은 인위적인 기후 변화와 일치합니다.”

팀의 결과는 엽록소 너머의 해양 색상을 모니터링하면 과학자들이 더 명확하고 빠르게 감지할 수 있는 방법을 제공할 수 있음을 보여줍니다. 기후 변화– 주도적 변화 해양 생태계.

“바다의 색이 변했습니다.”라고 Dutkiewicz는 말합니다. “방법은 말할 수 없습니다. 하지만 색상의 변화는 플랑크톤 군락의 변화를 반영하며, 이는 플랑크톤을 먹고 사는 모든 것에 영향을 미칠 것이라고 말할 수 있습니다. 또한 다양한 유형의 플랑크톤이 있기 때문에 바다가 탄소를 흡수하는 정도도 변화할 것입니다. 이를 수행할 수 있는 능력이 다릅니다. 따라서 사람들이 이 문제를 진지하게 받아들이기를 바랍니다. 이러한 변화가 발생할 것이라고 예측하는 것은 모델만이 아닙니다. 이제 이러한 변화가 일어나는 것을 볼 수 있으며 대양 변하고 있다.”

이 이야기는 MIT News(web.mit.edu/newsoffice/), MIT 연구, 혁신 및 교육에 대한 뉴스를 다루는 인기 사이트입니다.