Когда мы представляем себе океан, в воображении сразу возникает синий простор, переливающийся на солнце. Но это — временное явление. Согласно новому исследованию, в далёком будущем моря и океаны Земли могут сменить цвет — и, вопреки ожиданиям, не на зелёный, а на фиолетовый или даже красный. Такое изменение будет связано с фундаментальными изменениями в атмосфере, биосфере и, главное, с эволюцией нашего Солнца.
Современный синий цвет океанов обусловлен тем, как молекулы воды рассеивают солнечный свет: синие лучи проникают глубже остальных, отражаются и возвращаются к нам. Но в прошлом всё было иначе. Исследования показывают, что миллиарды лет назад океаны были зелёными. Это объясняется наличием сине-зелёных водорослей и микробов, использовавших железо, а не кислород, для фотосинтеза. Кислорода в атмосфере тогда практически не было, а биохимия планеты диктовала иное восприятие цвета.
Постепенно, с насыщением атмосферы кислородом, изменилась не только жизнь, но и оптические свойства океанической воды. То, что мы сегодня воспринимаем как норму, — синие океаны — оказалось просто очередной фазой в долгой и изменчивой истории планеты.
Солнце — звезда среднего возраста, но со временем оно станет ярче и горячее. Это может произойти через несколько миллиардов лет, но последствия будут колоссальными. Повышение температуры повлияет на состав атмосферы и океанов, а также — на свет, доступный для фотосинтеза. Современные водоросли и другие фотосинтезирующие организмы не смогут эффективно использовать более жёсткое и коротковолновое излучение. Однако природа не стоит на месте: появятся новые пигменты и новые формы жизни, которые смогут адаптироваться к изменённой солнечной энергии.
"Некоторые пигменты, известные на Земле уже сегодня, способны улавливать фиолетовые и даже ультрафиолетовые волны. Это даёт нам основания полагать, что в будущем фотосинтез может перейти на другой спектр", — поясняют авторы исследования.
Если на Земле действительно появятся фиолетовые океаны, это будет не просто эстетическое изменение. Это будет маркер глубокой перестройки всей морской экосистемы. Новый спектр солнечного света приведёт к эволюции фотосинтеза, появятся новые типы водорослей и микробов. Старые виды исчезнут, уступив место тем, кто способен использовать изменённую энергию звезды.
Подобная перестройка может изменить не только состав жизни в океанах, но и атмосферу, климат и даже геохимические циклы планеты. При этом изменения будут происходить настолько медленно, что для одного поколения они окажутся незаметными. Но с точки зрения геологии — это будет кардинальный поворот в истории биосферы.
Изменение цвета океанов также имеет важное значение для астробиологии — науки о возможной жизни за пределами Земли. Если где-то во Вселенной существует планета с фиолетовыми или красными океанами, это может говорить о совершенно иных формах фотосинтеза и даже о жизни, базирующейся на других биохимических принципах.
Современные телескопы и методы спектроскопии позволяют астрономам анализировать цвета экзопланет. Зная, как цвет океана связан с атмосферой и составом жизни, мы можем сделать выводы о возможной обитаемости таких миров.
Важно понимать: Земля постоянно меняется. Мы привыкли к определённому внешнему виду нашей планеты, но на масштабах миллиардов лет она — организм, находящийся в непрерывной трансформации. Даже океаны, покрывающие большую часть её поверхности, подвержены этим циклам. Голубая планета может однажды стать фиолетовой — и это будет естественным этапом её эволюции.
Океаны, как зеркало биосферы, отражают состояние всей планеты. Их цвет — не просто визуальный эффект, а следствие физики, биологии и химии. И в этом смысле фиолетовый океан будущего — не фантастика, а научно обоснованный прогноз.
Уточнения
Со́лнце (астр. ☉) — одна из звёзд нашей галактики (Млечный Путь) и единственная звезда Солнечной системы.