Спутниковые снимки показывают 31 миллион квадратных километров океана, занятых фитопланктоном

Фото: Lian Feng

Ученые выяснили, что площадь океана, занятая фитопланктоном, увеличилась на 13,2% с 2003 года.

Невероятные спутниковые снимки показывают, что ядовитые водоросли теперь раскинулись по меньшей мере на 31,47 миллиона квадратных километров океана (и в такой экспансии виноват, по мнению экспертов, человек).

Исследование, проведенное учеными из Южного университета науки и технологии в Китае, показало, что общая площадь, затронутая фитопланктоном, увеличилась на 13,2% с 2003 года. Когда питательные вещества из удобрений, сточных вод и навоза домашнего скота попадают в источники воды, фитопланктон питается ими и растет.

Исследователи также обнаружили, что повышение температуры моря увеличило частоту цветения водорослей за последние два десятилетия, поскольку более теплые воды увеличивают продолжительность сезона цветения.

«Цветение многих водорослей полезно. Они фиксируют углерод в основе пищевой цепи и поддерживают рыболовство и экосистемы во всем мире. Тем не менее, размножение водорослей, которые наносят вред, стало серьезной экологической проблемой во всем мире», – пишут исследователи.

Цветение может вызвать обесцвечивание воды на уровне поверхности, делая ее желтой, красной или ярко-зеленой, как видно на новых спутниковых снимках. Цветение часто является результатом эвтрофикации, когда водоемы обогащаются питательными веществами, такими как фосфаты и нитраты, которые служат пищей для водорослей и других зеленых растений, обеспечивая их рост.

Фитопланктон становится вредным, когда расходует весь растворенный в воде кислород, что приводит к удушью рыб и водных насекомых, которые, в свою очередь, сами становятся источниками питательных веществ.

Некоторые виды водорослей также производят биотоксины, которые могут оказывать серьезное воздействие на дикую природу и способствовать образованию «мертвых зон», в которых не могут выжить водные организмы.

Фото: Lian Feng
Исследование показало, что общая площадь, затронутая ростом фитопланктона, увеличилась на 13,2% с 2003 года

Для исследования ученые использовали около 760 000 изображений, сделанные спутниками NASA с 2003 по 2020 год, чтобы рассчитать площадь мирового океана, ежегодно покрываемую водорослями, и частоту цветения. Затем они сравнили эти данные с температурой поверхности моря (ТПМ), а также с тем, насколько температура изменяется на метр, или «пространственным градиентом ТПМ».

Большая разница температур между двумя соседними участками океана или большой пространственный градиент ТПМ могут указывать на плохую циркуляцию воды. Это связано с тем, что более горячая вода имеет меньшую плотность, чем холодная. В результате питательные вещества менее равномерно распределяются в толще воды, и фитопланктон может расти в местах их высокой концентрации, как правило, ближе к поверхности.

Фото: Lian Feng
Исследователи обнаружили, что повышение температуры моря увеличило частоту цветения водорослей за последние два десятилетия

Большие различия в температуре между соседними участками океана также могут вызывать турбулентность и выносить больше питательных веществ из более глубоких вод, что еще больше стимулирует рост водорослей.

Карты показали, что цветение прибрежного фитопланктона увеличилось на 3,97 миллиона квадратных километров за наблюдаемый период. В 2020 году фитопланктон покрывал 8,6% всей площади Мирового океана. Исследователи надеются, что их карты и данные помогут лучше понять механизмы, которые вызывают цветение прибрежного фитопланктона.