Почему океан становится зелёным

Учёные проанализировали снимки со спутника Modis-Aqua и пришли к выводу, что океан зеленеет. На фотографиях, собранных с 2002 по 2022 год, видно, что на 56% поверхности Мирового океана появились пятна зелёного оттенка. Особенно изменения заметны в тропиках и вблизи экватора. Почему это происходит, разбираемся вместе со старшим научным сотрудником Государственного океанографического института им. Н.Н. Зубова.

Первопричина «озеленения» океана кроется в изменении климата. Растёт не только средняя температура воздуха, но и океана. Уже больше года она остаётся аномально высокой: в апреле 2024 года океан нагрелся до 21,04°C. За всю историю наблюдений такого высокого показателя в апреле ещё не было. Например, в апреле 2023 года температура океана была 20,8°C.

К таким рекордам привели как естественные факторы, такие как Эль-Ниньо, так и человеческая деятельность: выбросы парниковых газов от заводов, транспорта, сельского хозяйства.

Из-за повышенной концентрации углекислого газа в атмосфере меняется химический состав воды и растёт популяция определённых видов фитопланктона.

Вадим Петров

Председатель Общественного совета при Росгидромете, советник, с.н.с. Государственного океанографического института им. Н.Н. Зубова, член IFAG IOC UNESCO

Расслоение океана

По-научному процесс расслоения океана называется стратификацией. Под воздействием гравитационных сил вода в океане распределяется по слоям в зависимости от плотности.

Верхний, менее плотный и более тёплый слой формирует основной цвет океана. Именно в нём живёт большое количество зелёного фитопланктона — растительноподобных микроорганизмов, которые «питаются» светом.

Повышение температуры океана приводит к тому, что верхний слой воды становится более тёплым и менее плотным, в результате чего стратификация усиливается ещё больше, нижний и верхний слои океана не перемешиваются. Планктон остаётся в более тёплых и светлых слоях океана, не проникая в нижние, из-за этого вода окрашивается.

Океан более инерционный, чем атмосферный воздух: он продолжает нагреваться даже при понижении температур и отдавать тепло в атмосферу. Когда солнечная коротковолновая радиация поступает в верхние границы атмосферы, а парниковые газы не дают уходить такому же количеству длинноволновой радиации, возникает дисбаланс. В результате мы получаем парниковый эффект, который имеет последствия для фитопланктона.

Вадим Петров

Председатель Общественного совета при Росгидромете, советник, с.н.с. Государственного океанографического института им. Н.Н. Зубова, член IFAG IOC UNESCO

Размножение планктона

С глобальным потеплением микроорганизмов становится больше. 

«Цветение» происходит, когда стратификация способствует появлению питательных веществ в верхних слоях и когда они попадают в воду из внешних источников, например азот и фосфор из бытовых и аграрных стоков (продукты сельского хозяйства и результат действий человека, — прим. ред.).

Вадим Петров

Председатель Общественного совета при Росгидромете, советник, с.н.с. Государственного океанографического института им. Н.Н. Зубова, член IFAG IOC UNESCO

Изменение поведения планктона

Некоторые виды планктона — миксотрофы, они могут питаться сразу несколькими способами:

• с помощью фотосинтеза — тогда фитопланктон поглощает углекислый газ;
• поедая других существ — тогда микроорганизмы выделяют больше CO2, чем поглощают.

Идеальные условия для роста и развития фитопланктона — это много света и много питательных веществ. Как раз такие условия и создаются в верхних слоях потеплевшего океана.

В благоприятных условиях микроорганизмы размножаются и окрашивают океан. Кажется, в этом нет ничего плохого, но в NASA уже заинтересовались возможными последствиями для природы и в 2024 году запустили миссию PACE («Планктон, аэрозоль, облако, океанская экосистема»). Она изучит явление более подробно.

Таяние ледников

Растаявшие ледники — это пресная вода, которая попадает в Северный Ледовитый океан. Она легче солёных океанских вод, поэтому остаётся на верхних слоях и тоже способствует размножению планктона.

Яркий пример — окраинные моря Северного Ледовитого океана, многие из которых перестают быть биологической пустыней. Баренцево и Карское моря всегда представляли из себя изолированные океанические системы, но в последние годы показывают огромный рост фитопланктона.

Вадим Петров

Председатель Общественного совета при Росгидромете, советник, с.н.с. Государственного океанографического института им. Н.Н. Зубова, член IFAG IOC UNESCO

Чем грозит потепление океана

Пока у исследователей нет единого ответа на этот вопрос, но с первыми предположениями уже можно ознакомиться:

• Изменения в популяции фитопланктона приведут к переменам в пищевой цепи. Для половины существующих видов планктона новый климат будет слишком жарким, и они уступят место новым. Существующая пищевая цепь разрушится, следовательно, некоторые виды рыб, которые питались исчезнувшим планктоном, окажутся под угрозой.
• 8 млн лет назад, когда на Земле было так же тепло, как и сейчас, фитопланктон жил в 3 тыс. км от экватора. После похолодания колонии двинулись к центру Земли, но учёные предполагают, что вскоре они снова переместятся по направлению к полюсам.
• Учёные опасаются, что переход фитопланктона на диету из других живых организмов усугубит изменения климата. В результате фитопланктон будет производить углекислого газа больше, чем поглощать.

Экосистема океана — это не только живые лёгкие планеты, но и крупнейший поглотитель углерода — жизненно важный буфер в борьбе с последствиями изменения климата.

Вадим Петров

Председатель Общественного совета при Росгидромете, советник, с.н.с. Государственного океанографического института им. Н.Н. Зубова, член IFAG IOC UNESCO

В Мировом океане обитает больше 2 млн видов живых организмов. Некоторые из них выбирают необычные места для жизни, например тихоокеанское Большое мусорное пятно. Где оно находится, из чего состоит и можно ли от него избавиться, рассказываем в этом материале.