科学家称海洋正在改变颜色——这可能是我们的错

气候变化已经使地球遭受创纪录的高温炙烤，暴雨不断加剧，并使地球的八大稳定指标超标。温室气体排放增加的最新影响可能是改变世界海洋的颜色。

[相关： ‘氢彩虹’初学者指南。 ]

在 7 月 12 日发表在《自然》杂志上的一项研究中，一个国际科学家小组发现，过去 20 年来海洋色调的变化和蓝绿色波动不能仅用自然的逐年变化来解释。这些变化存在于地球上超过 56% 的海洋中。该研究还发现，地球赤道附近的热带海洋随着时间的推移变得越来越绿。

海洋颜色的变化表明海洋表面的生态系统也可能正在发生变化。虽然研究小组无法确切指出海洋生态系统是如何变化以反映这种变化的，但他们确信人类引发的气候变化可能是其背后的原因。

“多年来，我一直在进行模拟，模拟结果告诉我海洋颜色将会发生这些变化，”研究合著者、麻省理工学院高级研究员 Stephanie Dutkiewicz 在一份声明中表示。“亲眼看到这种情况并不奇怪，但令人恐惧。这些变化与人类引起的气候变化一致。”

海洋的标志性色彩源自上层生物。深蓝色的海水通常反映出很少的生命，而更绿的海水则表明存在生态系统。更绿的海水通常还意味着有大量浮游植物，这些微小的植物状微生物以上层海洋为家，富含一种名为叶绿素的色素。

浮游植物是海洋食物网的支柱，这些微小的生物为从微小的磷虾和鱼类到海洋哺乳动物和海鸟等所有生物提供了食物。它们还帮助海洋捕获和储存二氧化碳。科学家监测整个海洋表面的浮游植物水平，以此作为这些重要海洋群落如何应对气候变化的指标。为了监测这一变化，科学家根据海洋表面反射的绿光和蓝光的比例来跟踪叶绿素的变化。这些变化是从太空监测的。

这项新研究的合著者之一、美国国家海洋学中心的斯蒂芬妮·亨森在 2010 年发表的一篇论文中发现，如果科学家只追踪叶绿素，至少需要 30 年的连续监测才能发现由气候变化特别推动的趋势。他们认为，这是因为叶绿素逐年发生的自然大变化将超过人为对叶绿素浓度的影响。

[相关：长耳兔变色的皮毛可能有助于它们应对气候变化。]

Dutkiewicz 于 2019 年建立的后续模型证实，气候变化可能导致色调变化的信号应该比较小且更正常的颜色变化更容易检测到，并且应该在 20 年内显现出来。

“所以我想，除了叶绿素之外，在所有这些其他颜色中寻找趋势是否更有意义？”英国国家海洋学中心生物地球学家、这项研究的共同作者 BB Cael 在一份声明中说道。“值得关注的是整个光谱，而不仅仅是试图从光谱的某个部分估算出一个数字。”

在这项新研究中，研究小组分析了 Aqua 卫星上一种名为中分辨率成像光谱仪 (MODIS) 的仪器对海洋颜色的测量结果。正如其名称所示，Aqua 卫星已经监测海洋颜色 21 年了，MODIS 测量了七种可见波长，包括研究人员通常用来估计叶绿素水平的两种颜色。

Cael 利用 2002 年至 2022 年的测量数据，对所有七种海洋颜色进行了统计分析。首先，他查看了这些颜色在特定年份不同地区之间的变化程度，以了解它们的自然变化。接下来，他从更大的角度观察了 20 年来海洋颜色的年度变化。分析显示，颜色的年度变化明显高于正常水平。

为了确定这一趋势是否与气候变化有关，他研究了杜特凯维奇在 2019 年确定的模型。该模型模拟了地球海洋在加入温室气体和不加入温室气体的情况下的情况。该模型与现实世界的卫星数据几乎完全吻合——有了温室气体，海洋颜色的变化将在 20 年内显现出来，并发生在全球约 50% 的海洋表面。

研究团队认为，这项新研究表明，监测绿色叶绿素以外的海洋颜色可以更快、更清晰地检测海洋生态系统的变化。

“海洋的颜色已经改变。我们无法说出是如何改变的。但我们可以说，颜色的变化反映了浮游生物群落的变化，这将影响以浮游生物为食的一切，”杜特凯维奇说。“它还将改变海洋吸收碳的量，因为不同类型的浮游生物吸收碳的能力不同。所以，我们希望人们认真对待这个问题。不仅是模型预测这些变化会发生。我们现在可以看到它正在发生，海洋正在发生变化。”