Фиолетовый, зелёный, пурпурный, но только не синий: океаны меняют цвет, и никто не знает, почему

Когда смотришь на Землю из космоса, видишь сине-белую сферу – знакомый образ "голубой планеты". Но этот оттенок не вечен. По данным журнала Nature, за 4,5 миллиарда лет океаны Земли неоднократно меняли цвет, отражая химические и биологические процессы. Сегодня учёные фиксируют признаки нового этапа: вода вновь может стать фиолетовой или красной – как в древнейшие эпохи.

До того, как океан стал синим

Земля возникла около 4,54 миллиарда лет назад. Первые океаны образовались, когда планета остыла и начала удерживать жидкую воду. Атмосфера тогда не содержала кислорода, а в морях царил мрак. Отсутствие фотосинтеза делало воду мутно-зелёной, насыщенной железом.

Согласно данным Nature Geoscience, от 3,8 до 1,8 миллиарда лет назад в океане растворялось огромное количество железа, поступавшего из вулканических источников. Металл поглощал синий диапазон света, и поверхность моря отражала зелёный.

Когда подводные извержения активизировались, концентрация железа возрастала, и оттенок воды темнел. После затишья океан становился светлее. Таким образом, цвет был индикатором внутренней активности планеты.

Почему железо исчезло из воды? Потому что оно вступило в реакцию с кислородом, когда появился фотосинтез. Именно это изменило не только окраску океана, но и состав атмосферы.

Великая трансформация и рождение синего мира

Около 2,4 миллиарда лет назад произошёл так называемый "Великий окислительный рубеж". Цианобактерии начали массово выделять кислород, и железо стало выпадать в осадок. Тогда море очистилось, и вода стала пропускать больше коротковолнового света, воспринимаемого как синий.

Этот процесс занял миллионы лет. По расчётам Университета Кембриджа, полное насыщение атмосферы кислородом завершилось лишь спустя 400 миллионов лет после начала окисления. С тех пор "синяя планета" стала привычной картиной, хотя этот этап – всего лишь короткий миг в геологической шкале.

Некоторые исследователи сравнивают этот сдвиг с биологической революцией: кислород позволил развиться сложным формам жизни. Цвет океана стал отражением внутренней перестройки биосферы.

Можно ли считать синий цвет "нормой"? Нет. Он возник как побочный эффект равновесия между жизнью и химией планеты. Когда баланс нарушается, изменяется и оптический портрет океана.

Современные сдвиги в оттенках океана

По наблюдениям спутниковых миссий NASA за 2002-2022 годы, более половины мировых водоёмов стали зеленее. Это следствие роста фитопланктона – микроскопических водорослей, которые активно размножаются при повышении температуры воды и концентрации CO₂.

Изменения заметны прежде всего в тропических районах Тихого и Индийского океанов. Там концентрация пигментов хлорофилла выросла на 8-10 %, что влияет на цвет отражённого света. Учёные фиксируют этот переход как возможный признак смещения экосистем к состоянию до "великого окисления".

Что означает появление фиолетовых тонов? Это следствие распространения серных бактерий. Эти микроорганизмы живут без кислорода, питаются серой и вырабатывают пурпурные пигменты. При массовом размножении они окрашивают воду в фиолетово-красные оттенки. Подобные зоны уже наблюдаются у берегов Мексиканского залива и в Балтийском море.

"Если такие процессы станут устойчивыми, океан действительно может потерять привычный голубой цвет", – отметил биогеохимик Пьер Легран из Сорбоннского университета.

Окраска как зеркало экосистемы

Цвет океана напрямую связан с химией воды. Когда растёт содержание CO₂, снижается pH, и вода становится менее прозрачной. При этом усиливается рост планктона, что усиливает зелёный или бурый оттенок.

Феномен "красных приливов", изученный Институтом океанологии РАН, связан с цветением динофлагеллят – микроводорослей, выделяющих токсины. Они не только меняют цвет, но и вызывают гибель морских животных.

Можно ли по цвету судить о здоровье моря? Да. Это один из точных визуальных индикаторов. Если оттенок уходит в зелёный или красный, значит, нарушен баланс между кислородом, питательными веществами и биомассой.

Учёные рассматривают цвет как "оптический термометр" планеты. При наблюдении из космоса можно отслеживать экологические сдвиги даже без прямых измерений температуры и химического состава.

Возможный сценарий фиолетовой Земли

Если уровень кислорода в океанах продолжит снижаться, а количество серы возрастёт, фиолетовая окраска станет массовым явлением. Этот сценарий не фантастика – он уже реализовывался на ранней Земле, до появления растений.

Некоторые биологи, среди них Карен Ллойд из Университета Теннесси, предполагают, что подобная среда будет пригодна лишь для анаэробных организмов. Тогда современные формы жизни исчезнут, уступив место бактериям, близким к древним пурпурным видам.

Смена цвета воды может произойти постепенно, незаметно для человека, но эффект станет очевидным из космоса. Спутники зафиксируют спектральный сдвиг, как сейчас фиксируют таяние льдов и вырубку лесов.

Можно ли остановить этот процесс? Только при стабилизации климата и сокращении выбросов CO₂. Без этого химический состав океанов изменится необратимо.

Цвет как память планеты

История Земли показывает цикличность: зелёные моря сменялись синими, затем мутнели и вновь очищались. Каждый этап отражал состояние биосферы. Сегодняшний синий океан – не данность, а временное равновесие.

Парадокс в том, что человек воспринимает цвет как эстетическую категорию, тогда как это биогеохимический сигнал. Пурпурная вода будущего будет означать не красоту, а деградацию экосистемы.

Можно ли считать цвет предупреждением? Да. Он свидетельствует о скорости изменений, которые мы часто игнорируем. Как только оттенок океана начнёт меняться, это будет знаком: система перешла за грань восстановления.

На фоне этих выводов исследовательские миссии Китая и Японии в Арктике и на Иводзиме приобретают особое значение – они отслеживают начальные стадии химической перестройки океанов, чтобы предсказать момент перехода.