Глобальное потепление к концу века изменит цвет половины Мирового океана
Изменение климата к концу нынешнего столетия за счет влияния на сообщества фитопланктона сделает зеленые части Мирового океана зеленее, а синие еще синее. Всего к 2100 году, по расчетам американских и британских ученых, цвет изменится примерно у половины океана, и это будет заметно со спутников. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Одно из глобальных последствий изменения климата, происходящего из-за деятельности человека, — изменение температуры поверхностных слоев Мирового океана, что может повлиять на фитопланктон, своим взаимодействием с солнечным светом окрашивающий воду в тот или иной цвет. Стефани Даткевич (Stephanie Dutkiewicz) из Массачусетского технологического института и ее коллеги построили глобальную модель, показывающую, как состав фитопланктона будет меняться по мере изменения температуры.
Для этого они использовали существующую физическую модель океанических течений в сочетании с интегрированной климатической моделью MIT Integrated Global System Model (IGSM) и добавили информацию о состоянии фитопланктона в зависимости от температуры воды и о том, какие длины волн поглощает и отражает фитопланктон в зависимости от количества и типов организмов. Сопоставив свои результаты моделирования с данными спутниковых измерений ученые убедились, что модель качественно предсказывает состояние и цвет воды при изменении внешних условий.
По расчетам ученых, если к 2100 году глобальная средняя температура вырастет на 3 градуса Цельсия от уровня доиндустриальной эпохи (по словам авторов, это наиболее вероятный на данный момент сценарий), цвет воды изменится более чем в половине (63 процента) Мирового океана. Более синие регионы (в частности, субтропики) станут синее за счет того, что там будет еще меньше фитопланктона, чем сейчас, а более зеленые регионы (например, у полюсов) станут еще зеленее, так как там, напротив, активизируется цветение воды. Эти изменения будут заметны для спутников, по снимкам с которых можно и сейчас оценить количество фитопланктона в том или ином районе.
«Наша модель показывает, что эти изменения не будут так уж заметны для невооруженного глаза, и в целом распределение цвета останется прежним, синие регионы в субтропиках и зеленые на экваторе и у полюсов. Но этих изменений будет достаточно для того, чтобы затронуть всю остальную часть пищевой цепи, которая зависит от фитопланктона», — сказала Даткевич, которую цитирует пресс-служба университета.
По мнению авторов статьи, изменение цвета воды может служить одним из индикаторов изменений, происходящих в океанических экосистемах. Эти изменения, говорят авторы, уже начали происходить, несмотря на то, что их проявления ожидали только во второй половине столетия.
Температура воды в океанах повышается быстрее, чем предполагали климатологи: если мировое сообщество будет придерживаться Парижских соглашений и ограничивать выбросы парниковых газов, то к 2100 году температура Мирового океана поднимется на 0,4 градуса Цельсия. В противном случае к концу столетия температура воды будет на 0,78 градуса Цельсия выше, чем сейчас, что эквивалентно повышению уровня океанов на дополнительные 30 сантиметров.
Ольга Добровидова
Концентрация некоторых из них превышает максимальную для жилых помещений
Концентрация аценафтена, фенантрена, пирена и перфтороктановой кислоты в пыли, собранной внутри МКС, в разы превосходит максимальные значения этих веществ, установленные для жилых помещений в США. В то же время концентрация многих стойких органических загрязнителей укладывалась в безопасный диапазон, но многократно превосходит медианные значения. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в журнале Environmental Science & Technology Letters. Космонавты на МКС находятся в замкнутом пространстве, и для обеспечения безопасных условий работы воздух внутри станции должен быть чистым. Но даже при дыхании люди выделяют углекислый газ, аммиак, ацетон, уксусную кислоту и некоторые другие метаболиты. Из-за воздействия на организм ионизирующего излучения, невесомости, шума, вибрации, пониженного и повышенного содержания кислорода в воздухе состав и концентрации таких метаболитов не равноценны тем, что присутствуют в воздухе земных помещений. Кроме того, различные газы в воздушную среду МКС может выделять доставляемое туда оборудование, а также системы корабля, если случается их разгерметизация. Ученые под руководством Стюарта Харрада (Stuart Harrad) из Бирмингемского университета исследовали пыль, собранную из воздушной среды МКС, на присутствие в ней стойких органических загрязнителей — полибромдифениловых эфиров, новых бромсодержащих антипиренов, гексабромциклододеканов, фосфатных эфиров, полихлорированных бифенилов, полифторалкильных соединений и полиароматических углеводородов. Концентрации почти всех стойких органических загрязнителей на МКС укладывались в диапазоны, известные для жилых помещений США. При этом у многих веществ, особенно из групп полибромдифениловых эфиров и полиароматических углеводородов, они превосходили медианные значения для таких помещений на порядки. Например, концентрация полибромдифенилового эфира BDE-99 в пыли на МКС составила 27000 нанограмм на грамм, а ее медианное значение для домашней пыли США — 580 нанограмм на грамм. Концентрации таких полиароматических углеводородов как аценафтен, фенантрен и пирен в разы превосходили не только медианные, но и максимальные значения, установленные для американских домов (930 против 25, 830 против 390 и 1600 против 300 нанограмм на грамм соответственно). Аналогичная ситуация наблюдалась и для перфтороктановой кислоты, концентрация которой в пыли на МКС составила 2600 нанограмм на грамм. Медианное значение концентрации этого вещества в домах США — 140 нанограмм на грамм, максимально известное — 1960 нанограмм на грамм. Авторы отметили, что впервые обнаружили стойкие органические загрязнители во внеземной среде. Их источники невозможно установить доподлинно, но предположительно их высокое содержание может быть связано с огнезащитной обработкой поверхностей, защитой хрупких грузов с помощью пенополиуретановой пены и гидроизоляционной обработкой против грибка. С учетом того, что используемые материалы оказались не слишком устойчивыми во внеземных условиях и в больших количествах попали в воздух обитаемых помещений, исследователи предлагают выбирать другие материалы для упаковки и защитной обработки оборудования. Для токсикологического контроля МКС важно исследовать не только ее внутреннюю воздушную среду, но и состояние внешней обшивки. Ученые выяснили, что космическая пыль, прилипающая к ней, является биохимически активной средой, и обнаружили в ней жизнеспособные микроорганизмы.