南安普顿大学的一项新研究发现,由于气候变化,海洋颜色的变化可能预示着浮游植物(浮在其表面的微小生物)的重大变化。海水颜色的变化可以通过绕地球轨道运行的卫星来监测,为全球气温升高对海洋生态系统造成的大规模变化提供早期预警。
研究人员称他们已经开发出一种全球模型,可以模拟不同种类浮游植物(或藻类)的生长和相互作用,以及不同海洋位置的物种组合如何随着全球温度的升高而变化。他们模拟了全球变暖对浮游植物构成的影响,发现到本世纪末,世界上一半以上的海洋颜色会发生显着变化。
在赤道以北和赤道以南的蓝色地区(如亚热带)将变成更深的蓝色,反映了在这些水域中的浮游植物和一般生命相比现在更少。随着温度的升高,大量浮游植物更加多样化,一些现在显现绿色的海域(例如极地附近)可能会变为更深的绿色。
海洋的颜色取决于阳光如何与水中的物质相互作用。光靠水分子就能吸收几乎所有的阳光,除了光谱的蓝色被反射回来。因此,相对贫瘠的开阔海域在太空中呈现深蓝色。浮游植物含有叶绿素,主要吸收太阳光中的蓝色部分来产生光合作用所需的碳,而绿色部分吸收则较少,因此绿光被海洋反射出来,使富含藻类的区域呈现绿色。
该小组调整了过去用于预测浮游植物随温度升高变化的计算机模型,获取有关浮游植物的信息,例如它们消耗的物质以及它们如何生长,并将这些信息整合到模拟海洋活动的模型中。
他们还为该模型添加了一个新元素:根据特定区域内生物的数量和类型,估算被海洋吸收和反射的特定波长的光能力。根据这个模型,气候变化已经改变了浮游植物的构成,进而改变了海洋的颜色。到本世纪末,我们的蓝色星球可能会明显改变。
(侯颖琳 编译;於维樱 审校)