Als gevolg van klimaatverandering zullen grote delen van de oceanen de komende decennia van kleur verschieten. Die voorspelling doen onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) op basis van een nieuw model. 

Door licht te absorberen en te reflecteren bepalen algen mede de kleur van de oceanen. Klimaatverandering zal de samenstelling van de algenpopulaties veranderen. Sommige soorten zullen verdwijnen, andere profiteren juist van de opwarming en zullen zich verspreiden. Het aangezicht van onze planeet, die zeker vanuit de ruimte vooral door de kleur van de alom aanwezige oceanen wordt bepaald, zal daarmee veranderen, voorspellen de onderzoekers in een publicatie maandag in het.wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications. 


Dieper blauw

De onderzoekers ontwikkelden een model waarmee ze wereldwijd de groei en interacties van de diverse soorten fytoplankton, zoals algen en blauwalgen, kunnen simuleren. Daarmee konden ze berekenen hoe de samenstelling van algenpopulaties zal veranderen bij een bepaalde temperatuurstijging.

Als er geen strikt klimaatbeleid wordt gevoerd en de temperatuur tot het eind van deze eeuw met drie graden zal stijgen, dan zal in het jaar 2100 meer dan de helft van de huidige oceanen een andere kleur hebben gekregen, was de uitkomst van de simulatie. In subtropische gebieden, waar de zee vaak al diep blauw oogt, zal het water door het verder verdwijnen van fytoplankton nog aanzienlijk blauwer worden. In de buurt van de poolcirkels, waar het oppervlaktewater nu groen oogt, zullen in een opwarmend klimaat nieuwe en grotere hoeveelheden algen gaan voorkomen, wat een intensere groene kleur zal veroorzaken.

'Het basispatroon van blauw in de subtropen en groen aan de evenaar en de polen zal hetzelfde blijven', zegt hoofdonderzoekster Stephanie Dutkiewicz van de faculteit voor aardwetenschappen van MIT in een persbericht. 'Met het blote oog zullen de verschillen mogelijk niet direct te zien zijn, maar het voedselweb dat op fytoplankton is gebaseerd zal volledig veranderen.'
 

De Noordzee vol bloeiende algenpopulaties.

Kleur van de zee

De kleur van de oceaan hangt af van de interactie tussen het zonlicht en onzuiverheden in het water. Watermoleculen nemen vrijwel alle zonlicht op; enkel het blauwe deel van het lichtspectrum wordt in zuiver water teruggekaatst. Eventuele organismen in het water nemen golflengten van het licht op of weerkaatsen ze juist, wat tot kleurverschillen leidt.

Zo bevat fytoplankton chlorofyl, ofwel bladgroen, een pigment dat het blauwe deel van het spectrum opneemt als onderdeel van fotosynthese, en de groene delen juist weerkaatst. Doordat het groene licht wordt teruggekaatst biedt water met veel algen daarom een groene aanblik.

Sinds de jaren '90 houden satellieten de hoeveelheid bladgroen – en zo indirect de hoeveelheid fytoplankton in de oceanen – nauwkeurig bij. Een verandering in die aantallen hoeft niet meteen op klimaatverandering te duiden. Ook een groot weersverschijnsel als El Niño kan de hoeveelheid voedingsstoffen in het water zodanig in de war brengen, dat de kleur van de oceanen erdoor verschiet. 
 

Rekenmodel

De onderzoekers grepen terug op een model dat in het verleden is gebruikt om vast te stellen in welke mate fytoplankton reageert op temperatuurverschillen en verzuring. Ze voegden er echter een nieuw element aan toe: het vermogen om nauwkeurig te kunnen inschatten welke golflentgen van het licht worden geaborbeerd of gereflecteerd, afhankelijk van hoeveelheid en soorten organismen in een gebied. Een gecompliceerd proces, maar toen de onderzoekers hun model ijkten met historische satellietdata, bleek het perfect te kloppen. Dat maakt het geschikt om ook toekomstige kleurveranderingen te voorspellen. 

'Het mooie van dit model is dat we het als een lab kunnen gebruiken, een plek om te experimenteren en te kijken hoe onze planeet zal veranderen', zegt Dutkiewicz.
 

De kleur van de zeeën en oceanen wordt bepaald door de hoeveelheid organismen in het water en hun interacties. 


Opwarming

Volgens de onderzoekers heeft opwarming van de aarde nu al gevolgen voor de planktonpopulaties en daarmee voor de kleur van de zee en dat zal alleen maar sterker worden. 'Zeker de helft van het oceaangebied zal er aan het einde van deze eeuw anders uitzien', zegt Dutkiewicz. 

Beelden: NASA Earth Observatory