麻省理工学院、英国国家海洋学中心和其他机构的科学家报告说，在过去20年里，海洋的颜色发生了显著变化，而这一全球趋势很可能是人类引起的气候变化的结果。在7月12日发表于《自然》（Nature）杂志上的一项研究中，研究小组写道，他们在过去20年中检测到了海洋颜色的变化，而这种变化无法仅用自然的逐年变化来解释。

来自麻省理工学院和英国国家海洋学中心的科学家们发现，http://www.196nk.cn在过去20年中，由于人类引起的气候变化，全球56%的海洋颜色发生了显著变化。这些颜色变化，尤其是赤道热带地区的颜色变化，表明海洋生态系统发生了变化。这项研究还表明，监测海洋颜色可以提供一种更准确的方法来检测这些变化。

这些颜色变化虽然在肉眼看来很微妙，但却发生在全球56%的海洋上--其面积比地球陆地总面积还要大。

研究人员特别发现，随着时间的推移，赤道附近的热带海洋区域变得越来越绿。海洋颜色的变化表明表层海洋的生态系统也在发生变化，因为海洋的颜色是海洋中生物和物质的真实反映。

为了追踪海洋颜色的变化，科学家们分析了水卫星上的中分辨率成像分光仪（MODIS）对海洋颜色的测量结果。图片来源：NASA和Joshua Stevens，使用美国地质调查局的Landsat数据和LANCE/EOSDIS Rapid Response的MODIS数据。

目前，研究人员还不能准确地说出海洋生态系统是如何变化以反映颜色的变化的。但有一点他们非常肯定：人类引起的气候变化很可能是驱动因素。

"这项研究的合著者、麻省理工学院地球、大气与行196世界之最星科学系和全球变化科学中心的高级研究科学家Stephanie Dutkiewicz说："多年来，我一直在进行模拟，这些模拟告诉我，海洋颜色的这些变化将会发生。"

研究报告的合著者、麻省理工学院地球、大气与行星科学系和全球变化科学中心的高级研究科学家Stephanie Dutkiewicz说："看到它真实地发生并不令人惊讶，但却令人恐惧。而且这些变化与人类引起的气候改变是一致的。这是人类影响生物圈的另一种方式"。

该研究的共同作者还包括国家海洋学中心的Stephanie Henson、俄勒冈州立大学的Kelsey Bisson和缅因大学的Emmanuel Boss。

噪音之上

海洋的颜色是海洋上层的视觉产物。一般来说，深蓝色的水域几乎没有生命，而绿色的水域则表明生态系统的存在，主要是浮游植物--海洋上层大量存在的植物状微生物，它们含有绿色色素叶绿素。叶绿素帮助浮游生物捕捉阳光，利用阳光捕捉大气中的二氧化碳并将其转化为糖分。

浮游植物是海洋食物网的基础，该食物网维持着从磷虾、鱼类到海鸟和海洋哺乳动物等逐渐复杂的生物。浮游植物也是海洋捕获和储存二氧化碳能力的强大动力。因此，科学家们热衷于监测整个海洋表层的浮游植物，并研究这些重要的群落如何应对气候变化。为此，科学家们根据从海洋表面反射的蓝光和绿光的比例来跟踪叶绿素的变化。

但大约十年前，本研究报告的共同作者之一亨森与其他人共同发表了一篇论文，其中指出，如果科学家仅追踪叶绿素，则至少需要30年的持续监测才能发现任何http://www.196nk.cn特别由气候变化驱动的趋势。该研究小组认为，原因在于叶绿素每年之间巨大的自然变化将压倒人为因素对叶绿素浓度的影响。因此，需要几十年的时间才能在正常的噪声中找出一个有意义的、由气候变化驱动的信号。

2019年，Dutkiewicz和她的同事发表了另一篇论文，通过一个新模型表明，与叶绿素相比，其他海洋颜色的自然变化要小得多。因此，气候变化驱动的任何变化信号应该比其他海洋颜色的较小正常变化更容易被发现。他们预测，这种变化应在20年而不是30年的监测期内显现出来。

"所以我想，在所有这些其他颜色中寻找趋势，而不是仅仅在叶绿素中寻找趋势，不是很有意义吗？Caewww.196nk.cnl说。"值得关注的是整个光谱，而不是仅仅试图从光谱中的一点来估算一个数字。"

七种颜色的力量

在目前的研究中，Cael和他的团队分析了Aqua卫星上的中分辨率成像分光仪（MODIS）对海洋颜色的测量结果。MODIS测量7种可见光波长，包括研究人员传统上用来估算叶绿素的两种颜色。

卫星捕捉到的颜色差异非常细微，人眼无法分辨。在我们眼中，大部分海洋呈现蓝色，而真正的颜色可能包含从蓝色到绿色，甚至红色等更细微波长的混合。

Cael利用卫星从2002年到2022年测量到的所有七种海洋颜色进行了统计分析。他首先查看了这七种颜色在特定年份中在不同区域的变化程度，从而了解了它们的自然变化。然后，他将视角放大，查看这些海洋颜色的年度变化在20年的较长时间内是如何变化的。这一分析发现了一个明显的趋势，高于正常的年际变化。

为了弄清这一趋势是否与气候变化有关，他随后研究了Dutkiewicz在2019年建立的模型。该模型模拟了两种情况下的地球海洋：一种是增加温室气体，另一种是不增加温室气体。温室气体模型预测，20年内应该会出现一个明显的趋势，而且这一趋势可能会导致世界上大约50%的表层海洋的海洋颜色发生变化，这几乎与Cael在分析真实世界的卫星数据时发现的结果完全一致。

"这表明我们196世界之最观察到的趋势并非地球系统的随机变化，"Cael说。"这与人为气候变化是一致的。"

该团队的研究结果表明，监测叶绿素以外的海洋颜色可以为科学家提供一种更清晰、更快速的方法来检测气候变化驱动的海洋生态系统变化。

"海洋的颜色已经发生了变化，"Dutkiewicz说。"但我们可以说，颜色的变化反映了浮游生物群落的变化，这将影响所有以浮游生物为食的生物。这也将改变海洋吸收碳的程度，因为不同类型的浮游生物吸收碳的能力不同。因此，我们希望人们认真对待这个问题。不仅仅是模型预测这些变化将会发生，我们现在可以看到它正在发生。"