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A cor do oceano mudou significativamente nos últimos 20 anos, e a tendência global é provavelmente uma consequência da mudança climática induzida pelo homem, relatam cientistas do MIT, do Centro Nacional de Oceanografia do Reino Unido e de outros lugares.
Em um estudo publicado hoje em Natureza, a equipe escreve que detectou mudanças na cor do oceano nas últimas duas décadas que não podem ser explicadas apenas pela variabilidade natural ano a ano. Essas mudanças de cor, embora sutis ao olho humano, ocorreram em 56% dos oceanos do mundo – uma extensão maior do que a área total da Terra.
Em particular, os pesquisadores descobriram que as regiões oceânicas tropicais próximas ao equador tornaram-se cada vez mais verdes ao longo do tempo. A mudança na cor do oceano indica que os ecossistemas da superfície do oceano também devem estar mudando, pois a cor do oceano é um reflexo literal dos organismos e materiais em suas águas.
Neste ponto, os pesquisadores não podem dizer exatamente como os ecossistemas marinhos estão mudando para refletir a mudança de cor. Mas eles têm certeza de uma coisa: a mudança climática induzida pelo homem provavelmente é o fator determinante.
“Tenho feito simulações que me dizem há anos que essas mudanças na cor do oceano vão acontecer”, diz a coautora do estudo Stephanie Dutkiewicz, pesquisadora sênior do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT e do Centro para a Ciência da Mudança Global. “Ver isso acontecendo de verdade não é surpreendente, mas assustador. E essas mudanças são consistentes com as mudanças induzidas pelo homem em nosso clima.”
“Isso fornece evidências adicionais de como as atividades humanas estão afetando a vida na Terra em uma enorme extensão espacial”, acrescenta o principal autor BB Cael PhD ’19 do Centro Nacional de Oceanografia em Southampton, Reino Unido “É outra maneira que os humanos estão afetando a biosfera.”
Os co-autores do estudo também incluem Stephanie Henson, do National Oceanography Center, Kelsey Bisson, da Oregon State University, e Emmanuel Boss, da University of Maine.
Acima do ruído
A cor do oceano é um produto visual do que quer que esteja em suas camadas superiores. Geralmente, as águas de um azul profundo refletem muito pouca vida, enquanto as águas mais verdes indicam a presença de ecossistemas e principalmente fitoplâncton – micróbios semelhantes a plantas que são abundantes no oceano superior e que contêm o pigmento verde clorofila. O pigmento ajuda o plâncton a colher a luz solar, que eles usam para capturar o dióxido de carbono da atmosfera e convertê-lo em açúcares.
O fitoplâncton é a base da cadeia alimentar marinha que sustenta organismos progressivamente mais complexos, até o krill, peixes e aves marinhas e mamíferos marinhos. O fitoplâncton também é um músculo poderoso na capacidade do oceano de capturar e armazenar dióxido de carbono. Os cientistas estão, portanto, ansiosos para monitorar o fitoplâncton na superfície dos oceanos e ver como essas comunidades essenciais podem responder às mudanças climáticas. Para fazer isso, os cientistas rastrearam as mudanças na clorofila, com base na proporção de quanta luz azul versus verde é refletida na superfície do oceano, que pode ser monitorada do espaço.
Mas cerca de uma década atrás, Henson, que é coautor do estudo atual, publicou um artigo com outros, que mostrava que, se os cientistas estivessem rastreando apenas a clorofila, seriam necessários pelo menos 30 anos de monitoramento contínuo para detectar qualquer tendência. que foi impulsionado especificamente pela mudança climática. A razão, argumentou a equipe, era que as grandes variações naturais na clorofila de ano para ano superariam qualquer influência antropogênica nas concentrações de clorofila. Levaria, portanto, várias décadas para escolher um sinal significativo, impulsionado pelas mudanças climáticas, em meio ao ruído normal.
Em 2019, Dutkiewicz e seus colegas publicaram um artigo separado, mostrando por meio de um novo modelo que a variação natural em outras cores do oceano é muito menor em comparação com a da clorofila. Portanto, qualquer sinal de mudanças causadas pelas mudanças climáticas deve ser mais fácil de detectar nas variações menores e normais de outras cores oceânicas. Eles previram que tais mudanças deveriam ser aparentes dentro de 20, ao invés de 30 anos de monitoramento.
“Então pensei, não faz sentido procurar uma tendência em todas essas outras cores, em vez de apenas na clorofila?” Cael diz. “Vale a pena olhar para todo o espectro, em vez de apenas tentar estimar um número a partir de partes do espectro”.
O poder de sete
No estudo atual, Cael e a equipe analisaram medições da cor do oceano feitas pelo espectrorradiômetro de resolução moderada (MODIS) a bordo do satélite Aqua, que monitora a cor do oceano há 21 anos. O MODIS faz medições em sete comprimentos de onda visíveis, incluindo as duas cores que os pesquisadores tradicionalmente usam para estimar a clorofila.
As diferenças de cor que o satélite capta são muito sutis para os olhos humanos diferenciarem. Grande parte do oceano parece azul aos nossos olhos, enquanto a cor verdadeira pode conter uma mistura de comprimentos de onda mais sutis, do azul ao verde e até ao vermelho.
A Cael realizou uma análise estatística usando todas as sete cores do oceano medidas pelo satélite de 2002 a 2022 juntas. Ele primeiro observou o quanto as sete cores mudavam de região para região durante um determinado ano, o que lhe deu uma ideia de suas variações naturais. Ele então deu um zoom para ver como essas variações anuais na cor do oceano mudaram ao longo de duas décadas. Essa análise revelou uma tendência clara, acima da variabilidade ano a ano normal.
Para ver se essa tendência está relacionada às mudanças climáticas, ele então olhou para o modelo de Dutkiewicz de 2019. Esse modelo simulou os oceanos da Terra em dois cenários: um com a adição de gases de efeito estufa e outro sem. O modelo de gases de efeito estufa previu que uma tendência significativa deveria aparecer dentro de 20 anos e que essa tendência deveria causar mudanças na cor do oceano em cerca de 50% da superfície dos oceanos do mundo – quase exatamente o que Cael descobriu em sua análise de satélites do mundo real. dados.
“Isto sugere que as tendências que observamos não são uma variação aleatória no sistema da Terra,” diz Cael. “Isso é consistente com a mudança climática antropogênica”.
Os resultados da equipe mostram que o monitoramento das cores dos oceanos além da clorofila pode fornecer aos cientistas uma maneira mais clara e rápida de detectar mudanças nos ecossistemas marinhos causadas pelas mudanças climáticas.
“A cor dos oceanos mudou”, diz Dutkiewicz. “E não podemos dizer como. Mas podemos dizer que as mudanças na cor refletem mudanças nas comunidades de plâncton, que afetarão tudo que se alimenta de plâncton. Também mudará a quantidade de carbono que o oceano absorverá, porque diferentes tipos de plâncton têm habilidades diferentes para fazer isso. Portanto, esperamos que as pessoas levem isso a sério. Não são apenas os modelos que estão prevendo que essas mudanças acontecerão. Agora podemos ver isso acontecendo, e o oceano está mudando.”
Esta pesquisa foi apoiada, em parte, pela NASA.
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