英国国家海洋学中心领导的⼀项报告显示，过去20年中，地球海洋的颜⾊发⽣了显著变化。这个锅，可能要由⼈类引起的⽓候变化来背。温室⽓体排放导致的全球变暖带来了破纪录的⾼温和加剧的暴⾬，还让我们⽣存的这颗星球突破了15个⽓候临界点中的9个，向着⼤规模且不可逆的⽓候变化头也不回地前进。如今，⼜⼀个由全球变暖导致的影响得到了证实——它改变了占据地球四分之三⾯积的海洋颜⾊。
7⽉12⽇发表于《⾃然》（Nature）的⼀项新研究显示，科学家发现，过去⼆⼗年中⼤海颜⾊已经改变，仅⽤⾃然原因并不能解释这种现象。特别是⾚道附近的热带海洋区域，随着时间推移变得越来越绿。⽤⾁眼观察这些颜⾊变化可能有些困难，但它已经发⽣在了世界56%以上的海洋中——这⽐地球上的陆地总⾯积还要⼤。海洋颜⾊的变化说明表层海洋的⽣态系统也跟着发⽣了变化，因为海洋的颜⾊是其⽔域中⽣物和物质的反射。
尽管研究⼈员还不清楚海洋⽣态系统如何变化导致了⼤海颜⾊的改变。但他们⾮常确定⼈类引起的⽓候变化可能是背后的原因。“我⼀直从事的数据模拟⼯作从许多年前就开始告诉我，这早晚会发⽣，”该研究的共同作者、麻省理⼯学院地球、⼤⽓和⾏星科学系和全球变化科学中⼼的资深科学家Stephanie Dutkiewicz说，“看到它真实发⽣并不奇怪，但这令⼈感到恐惧。这些变化与⼈为因素引发的⽓候变化是⼀致的。”
海洋的颜⾊是其上层物质的视觉性产物。⼀般来说，深蓝⾊的⽔域意味着其中的⽣命很少，⽽较绿的⽔域则表明⽔中存在⽣态系统，由⼤量富含叶绿素的浮游植物组成。叶绿素帮助浮游⽣物收集阳光，利⽤光合作⽤从⼤⽓中捕获⼆氧化碳并将其转化为糖类物质。浮游植物是海洋⻝物⽹的⽀柱，它维持着磷虾、⻥类、海⻦和海洋哺乳动物等⼀系列逐渐复杂的海洋⽣命。浮游植物也是海洋捕获和储存⼆氧化碳的强⼤助⼒。
因此，监测整个表层海洋的浮游植物，并了解这些重要群落如何应对⽓候变化，是科学家们⾮常感兴趣的课题。根据海洋表⾯反射的蓝光与绿光的⽐例，就可以推算出海洋表层叶绿素含量的变化，这主要是通过太空中的卫星监测的。
但是，英国国家海洋学中⼼（National Oceanography Centre）的Stephanie Henson（他也是这项新研究的共同作者）与同事曾在2010年发表论⽂指出，如果科学家只追踪叶绿素，⾄少需要30年的持续监测才能发现由⽓候变化驱动的海洋变化趋势。他们认为，海洋上层叶绿素每年发⽣的⾃然变化已经⾮常巨⼤，⾜以压倒任何⼈为影响。
在⾃然条件下的噪⾳中挑选出⼀个有意义的、能反映⽓候变化驱动的信号需要⼏⼗年的时间。2019年，Dutkiewicz和她的同事发表了另⼀篇论⽂，通过⼀个新模型证明，与叶绿素带来的海洋颜⾊相⽐，其他颜⾊的⾃然变化要⼩得多。因此，任何⽓候变化驱动的变化信号，都应该可以通过观察这些波动幅度更⼩的海洋颜⾊来得到。他们预测，这种变化应该在20年内显现出来，⽽不是30年。
“所以我想，我们应该在其他颜⾊中寻找趋势，⽽不是只盯着叶绿素，”Cael说，“我们应该研究的是整个光谱，⽽不是试图利⽤光谱中的某⼀段预测⼀个数字。”
在这项新研究中，论⽂第⼀作者、英国国家海洋学中⼼博⼠B.B.Cael和同事分析了美国航空航天局（NASA）2002年发射的Aqua卫星传回的海洋遥感反射数据。
Aqua卫星携带有中分辨率成像光谱仪（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, MODIS），能够对海洋反射出的七种可⻅光波⻓进⾏测量，包括研究⼈员⼀直⽤来估算海洋叶绿素含量的蓝⾊和绿⾊。⼤部分海洋在我们眼⾥都是蓝⾊的，⽽真正的海洋颜⾊可能包含更不易察觉的波⻓，从蓝⾊到绿⾊，甚⾄还有红⾊。
这些颜⾊之间的差异⼗分微妙，仅靠我们的⾁眼⽆法区分，但这正是卫星能做到的事。Cael对2002~2022年所有七种海洋颜⾊的卫星数据进⾏了统计分析。他⾸先观察了给定年份中不同海洋区域中七种颜⾊的变化程度，从⽽确定这些颜⾊的⾃然变化情况。然后，他着眼于更⼤的图景，观察海洋颜⾊的年度变化在更⻓的⼆⼗年中是如何变化的。这⼀分析显示出⼀个明显的趋势，海洋颜⾊20年间的变化趋势⾼于正常的逐年变化。
为了了解这种趋势是否与⽓候变化有关，研究⼈员接下来引⼊了Dutkiewicz 2019年提出的模型。该模型在两种场景下对地球海洋进⾏了模拟：⼀种存在温室⽓体排放，另⼀种则没有。温室⽓体模型预测，20年内将会出现⼀个重要趋势，导致世界上约50%海洋的表层颜⾊发⽣变化——⼏乎正是Cael在分析真实世界的卫星数据时发现的。
“这表明我们观察到的趋势不是地球系统的随机变化，”Cael表示，“这与⼈为的⽓候变化是⼀致的。”
该团队的结果表明，监测叶绿素以外的海洋颜⾊可以提供⼀种更清晰、更快捷的⽅法，帮助科学家探测⽓候变化驱动的海洋⽣态系统变化。“海洋的颜⾊已经改变，”Dutkiewicz表示，“我们还不知道这是如何变的。但我们可以确定的是，颜⾊的变化反映了浮游⽣物群落的变化，这将影响以浮游⽣物为⻝的⼀切⽣物。
它还将改变海洋固定碳的能⼒，因为不同类型的浮游⽣物能⼒各不相同。所以，我们希望⼈们认真对待这个发现。不仅仅是模型预测到了这⼀点。我们现在可以看到它正在发⽣，海洋正在改变。”“这提供了更多证据，显示了⼈类活动如何在巨⼤的空间范围内影响地球上的⽣命，”Cael补充道，“这是⼈类影响⽣物圈的另⼀种⽅式。”