تغير المناخ يحول محيطاتنا من اللون الأزرق إلى اللون الأخضر

يُظهر عقدان من قياسات الأقمار الصناعية أن المحيط الأزرق العميق يتحول إلى اللون الأخضر. وفي حين أن هذا قد لا يبدو بنفس أهمية الزيادات القياسية في درجات حرارة سطح البحر، فإن لون سطح المحيط يشير إلى النظم البيئية الموجودة تحته. مجتمعات العوالق النباتية هي كائنات صغيرة يمكنها القيام بعملية التمثيل الضوئي. وهي تتواجد بأعداد كبيرة في مياه البحر القريبة من السطح، وهي أساس الشبكات الغذائية المائية ودورات الكربون. ويؤكد اللون المتغير لمياه البحر الاتجاهات المتوقعة في تغير المناخ وينذر بتغيرات في النظم البيئية البحرية العالمية، التي تغطي 70% من سطح الأرض.

ووجد الباحثون بقيادة بي بي كايل، كبير العلماء في المركز الوطني البريطاني لعلوم المحيطات، أن لون 56% من أسطح البحار في العالم قد تغير بشكل ملحوظ في العشرين عامًا الماضية. بعد تحليل بيانات لون المحيط المقدمة من جهاز MODIS (مقياس الطيف التصويري متوسط ​​الدقة) الموجود على القمر الصناعي أكوا التابع لناسا، وجدوا أن الكثير من التغيير ينبع من تحول المحيط إلى اللون الأخضر.

تسلط الصورة أعلاه الضوء على المناطق التي تغير فيها لون سطح المحيط بين عامي 2002 و2022، حيث يمثل اللون الأخضر الغامق اختلافات أكثر أهمية (نسبة إشارة إلى ضوضاء أعلى). وقال كايل: "وبالتالي، هذه هي الأماكن التي يمكننا من خلالها اكتشاف التغيرات في النظم البيئية البحرية على مدى العشرين عاما الماضية". "ركزت هذه الدراسة على المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية، ولكن ليس خطوط العرض العليا والمياه الساحلية، لأن خطوط العرض العليا تكون مظلمة لجزء من العام والبيانات الواردة من المياه الساحلية صاخبة للغاية بشكل طبيعي."

أهمية تغيرات الكلوروفيل

وتمثل النقاط السوداء على الخريطة المناطق التي تغيرت فيها مستويات الكلوروفيل أيضًا خلال فترة الدراسة، وهي تمثل 12% من سطح المحيط. لقد كان الكلوروفيل مقياسًا شائعًا يستخدمه علماء الاستشعار عن بعد لقياس وفرة العوالق النباتية وإنتاجيتها. ومع ذلك، فإن هذه التقديرات تستخدم فقط عددًا قليلًا من الألوان في طيف الضوء المرئي. تعتمد القيم الموضحة باللون الأخضر على التدرج اللوني بأكمله، وبالتالي تلتقط المزيد من المعلومات حول النظام البيئي بأكمله.

في مجال الاستشعار عن بعد، تعتبر السلاسل الزمنية الطويلة من جهاز استشعار واحد نادرة نسبيا. سيحتفل القمر الصناعي "أكوا" بمرور 20 عامًا على وجوده في مداره في عام 2022، أي بعد فترة طويلة من عمره التصميمي البالغ ست سنوات. وعلى وجه الخصوص، كان لديه فضول بشأن ما قد يكون مفقودًا من جميع معلومات لون المحيط التي جمعتها الأقمار الصناعية. وقال كايل: "هناك الكثير من التشفير في البيانات مما يمكننا استغلاله بالفعل".

ومن خلال التعمق في البيانات، اكتشف الفريق الاتجاهات في لون المحيطات التي تنبأت بها النمذجة المناخية [3]، ولكن باستخدام تقديرات الكلوروفيل المستندة إلى الأقمار الصناعية، كان من المتوقع أن يستغرق الأمر من 30 إلى 40 عامًا من البيانات لاكتشاف هذا الاتجاه. وذلك لأن التقلب الطبيعي للكلوروفيل مرتفع مقارنة باتجاهات تغير المناخ. تجمع الطريقة الجديدة كل الضوء المرئي، وهو ما يكفي لتأكيد هذا الاتجاه خلال 20 عامًا.