Okyanusun rengi birçok nedenden dolayı değişebilir, örneğin derinliklerinden besinler yükselip yeşil renkli klorofil pigmenti içeren dev fitoplankton çiçeklenmelerini beslediğinde. Bilim insanları, okyanus yüzeyinden yansıyan güneş ışığının dalga boylarını inceleyerek ne kadar klorofil olduğunu ve böylece fitoplankton ve yosun gibi canlı organizmaların ne kadar bulunduğunu tahmin edebilirler. Teorik olarak, biyolojik üretkenlik, iklim değişikliğiyle birlikte okyanus suları ısındıkça değişmelidir.
Fakat yüzey sularındaki klorofil miktarı yıldan yıla büyük ölçüde değişebilir, bu da iklim değişikliğinin neden olduğu herhangi bir değişikliği büyük doğal dalgalanmalardan ayırt etmeyi zorlaştırır. Bilim insanları, herhangi bir eğilimi fark etmek için 40 yıla kadar gözlem yapmaları gerekebileceğini düşünüyorlardı2.
Kafa karıştırıcı başka bir faktör de, birçok uydu zaman içinde okyanus rengini ölçmüş olsa da her biri bunu biraz farklı şekilde yapmış oldığundan bu veriler birleştirilemez. Cael’in ekibi, 2002 yılında fırlatılan ve tahmin edilen altı yıllık ömrünü aşarak hâlâ Dünya’nın yörüngesinde olan NASA’nın Aqua uydusundaki MODIS adlı bir sensörden gelen verileri analiz etmeye karar verdi. Araştırmacılar, klorofil izlemek için kullanılan tek dalga boyu yerine, okyanustan gelen yedi farklı dalga boyundaki ışıkta eğilimler aradılar. “Uzun zamandır tam renk spektrumuna bakarak daha iyi yapabileceğimizi düşünüyorum,” diyor Cael.
20 yıllık MODIS verilerinin sayesinde, bilim insanları okyanus rengindeki uzun süreli değişiklikleri görebildiler. Dünya’nın okyanus yüzeyinin yarısından fazlasında dikkat çekici değişimler fark ettiler, bunların çoğu 40º G ve 40º K enlemleri arasındaki sularda oldu. Bu tropikal ve subtropikal sular, bölgeler çok sert mevsimler yaşamadığı için yıl boyunca renk olarak çok fazla değişmiyor ve bu yüzden küçük uzun süreli değişiklikler orada daha kolay görülüyor, diyor Cael.
Okyanus rengindeki değişimin şiddeti, ölçülen ışığın dalga boyuna bağlıdır. Işık, farklı renklerden oluşan bir spektrumdur ve her renk farklı bir dalga boyuna sahiptir. Okyanus sularında yaşayan canlılar, yeşil ışığı yansıtan klorofil adı verilen bir pigment içerir. Küresel ısınma nedeniyle bu canlıların miktarı değiştiğinde, okyanus rengi de zamanla değişir. Farklı renkler, klorofile farklı şekilde duyarlı olduğu için, ölçülen ışığın dalga boyu, renk değişikliğinin şiddetini etkiler.
Değişimlerin iklim değişikliğiyle bağlantılı olup olmadığını görmek için araştırmacılar gözlemleri, deniz ekosistemlerinin atmosferdeki artan sera gazı seviyelerine nasıl tepki verebileceğini simüle eden bir modelin3 sonuçlarıyla karşılaştırdı. Gözlenen değişiklikler modeldekilerle eşleşti.
Yeşilin tonları
Şimdi, soru okyanusları yeşillendiren nedir olmalı. Cael’e göre, bu muhtemelen deniz yüzeyi sıcaklıklarının artmasının doğrudan bir etkisi değildir, çünkü renk değişikliğinin gözlendiği bölgeler genel olarak sıcaklıkların yükseldiği bölgelerle uyuşmaz. Bir olasılık, değişimin okyanusta besinlerin dağılımıyla ilgili olabileceğidir. Yüzey suları ısındıkça, okyanusun üst katmanları daha fazla tabakalaşır, bu da besinlerin yüzeye yükselmesini zorlaştırır. Besinler azaldığında, küçük fitoplanktonlar büyük olanlara göre hayatta kalmada daha iyidir ve bu nedenle besin seviyelerindeki değişiklikler, suyun genel rengindeki değişiklikleri yansıtan ekosistemde değişikliklere yol açabilir.
Ancak bu sadece bir fikir; araştırmacılar henüz değişikliklerin neden olduğunu tam olarak söyleyemiyor. Cael, “Rengi önemsememizin nedeni, rengin bize ekosistemde neler olup bittiği hakkında bir şeyler söylemesi” diyor.
Bu keşif, okyanus rengini izleyecek bir sonraki önemli görev olan NASA’nın Plankton, Aerosol, Bulut, Okyanus Ekosistemi (PACE) uydusu için beklentileri artırıyor. Ocak 2024’te fırlatılacak olan PACE, okyanus rengini önceki tüm uydulardan çok daha fazla dalga boyunda ölçecek.
NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde PACE üzerinde çalışan oşinograf Ivona Cetinić, “Tüm bunlar PACE gibi küresel hiperspektral görevlere olan ihtiyacı kesinlikle doğruluyor” diyor. Uzay aracı “önümüzdeki yıllarda okyanus ekosistem yapısında gözlemlenen eğilimlerin ekolojik sonuçlarını anlamamızı sağlayacak”.
