Perubahan Iklim Akan Mengganti Warna Lautan pada Akhir Abad ke-21

Kami menerima begitu saja bahwa langit berwarna biru, dedaunan berwarna hijau, dan lautan berwarna biru-hijau, tetapi para ilmuwan memperingatkan bahwa beberapa hal itu tidak akan bertahan lama. Saat iklim Bumi menghangat, kata para ilmuwan, warna air di lautan dunia akan berubah seiring waktu - dan itu bisa terjadi pada abad berikutnya.

Penelitian baru dari para ilmuwan di Massachusetts Institute of Technology dan National Oceanography Centre Southampton di Inggris menunjukkan bahwa hampir dua pertiga dari lautan di dunia dapat terlihat sangat berbeda pada tahun 2100 ketika perubahan iklim terus mendatangkan malapetaka di Bumi, dan perubahan warna akan datang dengan konsekuensi besar.

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan Senin di jurnal Komunikasi Alam, tim melaporkan mereka dapat menggunakan warna air laut sebagai "tanda tangan" dari kenaikan suhu air.

Dalam 80 tahun ke depan, mereka menulis, warnanya akan berubah cukup untuk dapat dideteksi oleh satelit, meskipun mungkin tidak dengan mata telanjang: Bagian lautan yang hangat dan biru akan menjadi lebih biru, sedangkan bagian lautan yang dingin dan hijau akan hidupkan lebih hijau. Menggunakan pencitraan satelit, tim menemukan cara untuk menafsirkan warna cahaya apa yang dipantulkan air, bahkan ketika perbedaannya sangat kecil. Saat bagian laut yang berbeda berubah warna selama beberapa dekade ke depan, para ilmuwan akan dapat menggunakan rona yang berubah untuk mengetahui seberapa hangat lautan di wilayah tersebut.

Warna lautan adalah hasil dari cara air menyerap dan menyebarkan cahaya, yang pada gilirannya dipengaruhi oleh mineral yang larut dalam air dan keberadaan organisme fotosintetik yang kecil, hijau, yang dikenal sebagai fitoplankton. Saat lautan menghangat, tim memperkirakan, daerah hangat dengan fitoplankton yang lebih sedikit kemungkinan akan mendukung bahkan kurang hidup - menjadi lebih biru - sementara suhu yang lebih hangat di daerah laut yang dingin akan mendorong populasi plankton yang lebih besar - mengubahnya menjadi hijau.

Para ilmuwan umumnya menggunakan data satelit untuk memperkirakan kadar klorofil-a, bahan kimia hijau yang digunakan dalam fotosintesis, untuk mengukur kadar fitoplankton. Di mana ada banyak klorofil-a, ada banyak fitoplankton, yang pada gilirannya berkorelasi dengan suhu air di wilayah itu.

"Klorofil sedang berubah, tetapi Anda tidak dapat benar-benar melihatnya karena variabilitas alami yang luar biasa," kata Stephanie Dutkiewicz, Ph.D., seorang peneliti ilmu planet di MIT dan penulis pertama makalah tersebut. "Tapi Anda bisa melihat perubahan signifikan terkait iklim di beberapa negara ini, dalam sinyal yang dikirim ke satelit. Jadi di situlah kita harus mencari dalam pengukuran satelit, untuk sinyal perubahan nyata."

Namun, tim meningkatkan metode pendeteksian warna ini dengan metrik yang disebut remote sensing reflectance (RSS), yang memperkirakan seberapa banyak cahaya yang mengenai air memantulkan kembali. Ukuran ini, yang penting, bahkan lebih akurat daripada mengukur perubahan warna klorofil, dan itu tidak berfluktuasi dari musim ke musim seperti halnya fitoplankton. RSS, mereka menulis, mungkin merupakan satu-satunya indikator yang paling dapat diandalkan tentang seberapa cepat lautan kita memanas akibat perubahan iklim.

"Perubahan itu bukan hal yang baik, karena pasti akan berdampak pada sisa jaring makanan," kata Dutkiewicz. CNN. "Fitoplankton ada di pangkalan, dan jika pangkalan itu berubah, itu membahayakan segala hal lain di sepanjang jaring makanan, cukup jauh untuk beruang kutub atau tuna atau apa saja yang ingin Anda makan atau senang lihat dalam gambar."

Abstrak: Pemantauan perubahan fitoplankton laut penting karena membentuk dasar dari jaring makanan laut dan sangat penting dalam siklus karbon. Seringkali Chlorophyll-a (Chl-a) digunakan untuk melacak perubahan dalam fitoplankton, karena ada global, perkiraan turunan satelit reguler. Namun, sensor satelit tidak mengukur Chl-a secara langsung. Alih-alih, Chl-a diperkirakan dari penginderaan jauh (RRS): rasio cahaya upwelling dengan iradiasi downwelling di permukaan laut. Menggunakan model, kami menunjukkan bahwa RRS dalam spektrum biru-hijau cenderung memiliki sinyal yang digerakkan oleh perubahan iklim yang lebih kuat dan lebih awal daripada Chl-a. Ini karena RRS memiliki variabilitas alami yang lebih rendah dan mengintegrasikan tidak hanya perubahan pada Chl-a dalam air, tetapi juga perubahan pada konstituen lain yang penting secara optik. Struktur komunitas Phytoplankton, yang sangat mempengaruhi optik laut, kemungkinan akan menunjukkan salah satu tanda tangan paling jelas dan paling cepat dari perubahan pada dasar ekosistem laut.