一些海洋隨着地球氣候變化而變得更加綠色 - 彭博社

攝影師：喬·雷德爾/蓋蒂圖片社

在過去20年中，全球超過一半的海洋顏色發生了變化，這一現象很可能是由氣候變化引起的，根據週三發表在《自然》雜誌上的一項研究。

這項研究分析了幾十年的衞星數據，發現在2002年至2022年間，全球海洋中有56%的領域——比地球總陸地面積還要大——經歷了顏色變化。儘管研究人員沒有確定一個總體模式，但赤道附近的熱帶海洋地區似乎隨着時間的推移變得越來越綠。

研究的作者表示，單單自然的年度變異無法解釋這些變化。

攝影師：NASA和喬舒亞·史蒂文斯，使用來自美國地質調查局的Landsat數據和來自LANCE/EOSDIS Rapid Response的MODIS數據。海洋的顏色是其表層存在的結果。 一般來説，水中存在的越多的浮游植物——含有一種名為葉綠素的綠色色素的微生物——水就會變得越綠；否則，就會更藍。海洋還擁有吸光有機物質，這些物質的濃度水平不同會使水的顏色從藍色變為黃色和棕色。因此，顏色的變化，儘管有時對人眼來説可能很微妙，但標誌着海洋水域中生物和物質的變化。

“趨勢分析中使用的統計技術告訴我們，顏色正在發生變化，但並沒有真正説明它是如何變化的，”麻省理工學院高級研究科學家、該研究的合著者斯蒂芬妮·杜特基維茲（Stephanie Dutkiewicz）説道。“儘管一些低緯度地區確實表明了綠色的轉變，但這絕不是轉變的唯一方向。”

研究人員表示，目前尚不清楚海洋生態系統究竟是如何變化導致顏色差異的。顏色的變化可能是由於對海洋食物鏈至關重要的浮游生物羣落的變化引起的。而且生物多樣性並不是唯一的問題：這種變化還可能影響海洋吸收二氧化碳的能力，因為不同類型的浮游生物具有不同的吸收能力。

科學家表示，這些變化與燃燒化石燃料導致的全球變暖一致。“這提供了額外的證據，説明人類活動如何影響地球上的生命，覆蓋了廣闊的空間範圍，”英國國家海洋學中心的首席作者B. B. Cael在一份聲明中説道。“這是人類影響生物圈的另一種方式。”

為了更好地瞭解海洋生態系統可能隨時間發生了什麼變化，Cael及其團隊分析了由一顆衞星搭載的傳感器收集的數據，這顆衞星是Aqua衞星，已經監測海洋顏色21年，並在七個可見波長中進行測量。

對於人類眼睛來説，大部分海洋看起來是藍色的，但真實的顏色可能包含從藍色到綠色甚至紅色的混合波長。基於衞星的傳感器可以識別人類眼睛無法區分的微妙海洋顏色。

Cael使用從2002年到2022年衞星測量的所有七種海洋顏色進行了統計分析。他首先研究了在給定年份內顏色在不同區域之間的變化程度，這有助於確定它們自然變化的基線。然後，他放大視野，觀察這些年度變化在長達兩個十年的時間裏。這些變化超過了正常的變異性。

對真實衞星數據的分析在很大程度上與Dutkiewicz在2019年進行的建模一致，該模型模擬了地球海洋在兩種情景下的情況：一種是加入温室氣體，另一種是沒有加入。温室氣體模型預測，顏色變化可能會在20年內發生在全球表面海洋的約50%。

氣候變化以多種方式威脅全球海洋及其所依賴的生命。例如，如果全球變暖持續下去，極地熊可能會在本世紀末大規模消失，一項2020年的研究警告稱，引用了北極海冰的驚人損失。另一項研究發現，全球一半的珊瑚礁已經被熱水和海洋酸化殺死。