Моря на Земле становятся зелеными: Почему это происходит и к чему приведёт

Пару миллиардов лет назад для сторонних наблюдателей наша планета казалась зеленой

В нынешнем году исполнилось 35 лет легендарной фотографии Земли, которую сделал зонд «Вояджер-1» с окраин Солнечной системы – с расстояния почти 6 миллиардов километров. В необходимости такой «фотосессии NASA убедил американский астрофизик Карл Саган - автор послания инопланетянам, которое человечество отправило вместе с зондом. Он же дал и столь щемящее душу название снимку – «бледно-голубая точка» (Pale Blue Dot).

Последователи ученого, как и он занятые поисками жизни во Вселенной, фантазируют: вот, мол, такую крошечную голубую крупинку, едва заметную посреди космической пустыни, видят братья по разуму, если сейчас наблюдают за нами. Что разглядят те, которые прилетят в будущем? А как Земля выглядела со стороны в прошлом?

Сейчас дело идет к тому, что наша планета постепенно превращается из бледно-голубой в «бледно-зеленую точку» (Pale Green Dot) – становится такой, какой, скорее всего, она была миллиарды лет назад.

Ой, цветет планета…

Да, земная вода меняет цвет. И меняет весьма стремительно. Как раз из космоса это и заметно. Американские и британские ученые сравнили снимки, которые с 2002 по 2022 год делал спутник Aqua. Проанализировали спектр - из морей и океанов уходит синева. Они становятся все более зелёными. Изменения – глобальные. За 20 лет они затронули 40 процентов водной глади. Активнее всего зеленеют тропические моря, расположенные ближе к экватору.

В «художествах» ученые винят сине-зеленые водоросли -. фитопланктон или цианобактерии, как их еще называют. Эти микроскопические организмы содержат хлорофилл – зеленый пигмент. Он и «красит» верхние слои воды, температура которых повышается в результате глобального потепления. Теплая вода благоприятствует фитопланктону.

Недавно российские исследователи из Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН и МФТИ проанализировали изменения концентрации хлорофилла на поверхности Баренцева и Карского морей, обработав снимки со спутниковых сканеров цвета за последние 26 лет – с 1998 года по 2024.

Так сейчас выглядит Земля с расстояния более 6 миллиардов километров

Моря - не тропические, но тоже «цветут». К примеру, в Баренцевом количество хлорофилла резко возрастает раз в полгода. Всплески наблюдаются и в Карском море. Хотя и не столь «строго периодические». При этом растет и температура поверхности северных морей - в среднем на 0,058–0,098°C в год.

— Для обработки данных со спутниковых сканеров цвета мы использовали оригинальные алгоритмы, которые разработали на основе результатов многолетних измерений, проводившихся непосредственно во время экспедиций, - сообщил KP.RU непосредственный участник исследований Дмитрий Глуховец, доцент кафедры термогидромеханики океана МФТИ.

Глобальное потепление выдает себя постепенным нагревом воды. Как выражаются ученые, «тенденция роста температуры поверхности изучаемых морей сохраняется». Климатические изменения затрагивают и Арктику. Стало быть, Мировой океан, похоже, весь будет зеленеть и дальше, превращая Землю для сторонних наблюдателей в «бледно-зеленую точку».

За миллиарды лет до нас

В 2023 году ученые из Университета Нагои (Nagoya University) во время экспедиции в район японского архипелага Сацунан присмотрелись к воде, окружающей остров Иводзима. Она была изумрудной!

Воду опять же окрасил фитопланктон. Но не собой. Оптический эффект возник в результате более изощренного процесса - того, который, как предполагает руководитель исследований Таро Мацуо, сопутствовал развитию жизни на Земле.

Живые организмы появились (по неизвестной пока причине – прим. авт.) примерно 4 миллиарда лет назад. Первыми стали цианобактерии – тот самый фитопланктон, который устроил так называемое «Великое окисление» или «Великую кислородную революцию». Она грянула около 2,4 миллиардов лет назад.

Древние «революционеры» - цианобактерии, овладев фотосинтезом, постепенно насытили атмосферу и океаны Земли кислородом, создав условия для появления и развития более сложных организмов.

Вода вокруг острова Иводзима окрашена в зеленый цвет

В то далекое время дружно извергались вулканы, по небу носились ядовитые, насыщенные сернистыми газами, оранжевые облака, интенсивно шла и эрозия почв – в океанскую воду «смывалось» огромное количество растворимого двухвалентного железа. Окисляясь – тем кислородом, которым «газовали» цианобактерии, оно превращалось в трехвалентное и нерастворимое – в гидроксид железа. А он уже вполне мог изменить оптические свойства океана.

Вода – сама по себе - поглощает красный цвет, синий - рассеивает. Нано-частицы гидроксида железа - по сути, ржавчины, образующейся в результате химической реакции, долго не оседая, наоборот, синий цвет поглощают. Рассеивают зеленый.

Физика такова, что океан отражает волны той длины, которые менее всего поглощает.

В итоге, какое-то время в атмосферу отражался зеленый цвет, делая зелеными и океаны, и всю планету со стороны.

По мнению Мацуо, Земля была «бледно-зеленой точкой» еще миллиард лет назад. Океаны оставались зелеными до тех пор, пока окислившееся железо не выпало в осадок. Откладываясь на дне океана, «ржавый порошок», смешивался с кварцем. Вместе они образовали залежи полосчатых железистых кварцитов.

В водах острова Иводзима сейчас идет схожий процесс – цианобактерии окисляют там двухвалентное железо, в изобилии извергающееся из геотермальных источников.

Как сообщили японцы в журнале Nature Ecology & Evolution, посредством генетического анализа они установили, что, помимо хлорофилла древние цианобактерии обладали еще и специфическим белком, который позволял им наиболее эффективно использовать в фотосинтезе именно зеленый свет. Мацуо считает это серьезным аргументом в пользу его «зеленой гипотезы».

И по словам Дмитрия Глухова, «цвет океана может измениться из-за присутствия взвешенных частиц - фитопланктона и минеральной взвеси. Или растворенных веществ».

Ищите, где зелено

Японцы считают, что их «открытие» пригодится коллегам, которые продолжают искать признаки жизни на других планетах. Данные дистанционного зондирования, собранные командой Мацуо, показывают: зеленые океаны выглядят гораздо ярче привычных голубых. Стало быть, их легче обнаружить, направляя телескопы на экзопланеты – в других звездных системах. Обнаруженная «зелень» будет свидетельствовать о том, что там, возможно, идет своя «Великая кислородная революция». То есть, зародилась хотя бы примитивная жизнь.

Вот уж действительно «молодо – зелено», как говорят у нас.

КСТАТИ, ПРО СИНЕЕ-СИНЕЕ МОРЕ

Автор «Одиссеи» отправлял своих героев плавать по темно-красному морю. Во времена Гомера люди не различали синий цвет? Подробности в нашем материале.