رنگ اقیانوسها از زمان دیرینه تا کنون دگرگونیهای بسیاری را تجربه کردهاند. با بررسیهای علمی، مشخص شده است که در گذشته، اقیانوسها به رنگ سبز و حتی موقتاً بنفش درآمدهاند. این تغییرات رنگی ارتباط مستقیمی با شیمی آب و حضور حیات در اقیانوسها دارد. بهطور خاص، تحقیقات جدیدی که توسط دانشمندان ژاپنی انجام شده است، نشان میدهد که اقیانوسهای زمین در دورانی به نام آرکئن، که حدود سه میلیارد سال پیش اتفاق افتاده، رنگ سبز داشتهاند.
این یافته بر اساس شواهد باهوشانه بر اساس رنگ سبز موجود در آبهای جزیره آتشفشانی ایووجیما در ژاپن، که به دلیل حضور اکسید آهن Fe(III) ایجاد شده است، استوار است. جلبکهای سبز-آبی که در این آبهای سبز رنگ زندگی میکنند، گواهی بر حضور چنین شرایطی در گذشته است. در آن دوران، زمین در برابر اکسیژن عاری بود و تنها موجودات تک سلولی در اقیانوسها زندگی میکردند. این موجودات با استفاده از فتوسنتز بیهوازی و استفاده از آهن بهجای آب بهعنوان منبع الکترون برای فتوسنتز، در یک اکوسیستم کاملاً متفاوت از آنچه که امروز میشناسیم، زندگی میکردند.
آهن در آن زمان بهطور عمده بهصورت آهن کاهشیافته (Fe²⁺) در آب دریا وجود داشت و در پی تکامل فتوسنتز، با حضور اکسیژن، آهن اکسید شده (Fe³⁺) در دریاها شکل گرفت. این تغییرات شیمیایی که طی میلیونها سال ادامه داشت، باعث آزادسازی اکسیژن به جو و اقیانوسها شد که نهایتاً به «رویداد بزرگ اکسایش» انجامید. این رویداد یکی از مهمترین تحولات تاریخ زمین بود که باعث شد حیات پیچیده، همانطور که امروز میشناسیم، امکانپذیر شود.
در آن دوران، باکتریهای سبز-آبی که امروزه بهعنوان جلبکهای سبز-آبی شناخته میشوند، در اقیانوسهای سبز رنگ زمین بهوجود آمدند. این جلبکها از رنگدانههایی به نام فیکواریترابیلیلین (PEB) استفاده میکنند که آنها را قادر میسازد در شرایط نوری سبز رشد کنند، شرایطی که شاید در آن زمان در اقیانوسها بهطور فراگیر وجود داشته باشد. شبیهسازیهای کامپیوتری نیز نشان میدهند که اکسید شدن آهن در دریاها بهطور همزمان باعث ایجاد ذرات آهن اکسید شده میشود که سطح آب را به رنگ سبز درمیآورد.
با گذشت زمان و با ظهور فتوسنتز در اشکال پیچیدهتر، اقیانوسها به رنگ آبی تغییر کردند. اما این تغییر رنگ بهطور دائم نخواهد بود. با افزایش سن خورشید، ابتدا تابش آن افزایش مییابد که منجر به تبخیر بیشتر آبها و تابش شدیدتر اشعه فرابنفش میشود. این تغییرات به نفع باکتریهای سولفور بنفش در اعماق اقیانوسها خواهد بود که در شرایط کمبود اکسیژن زندگی میکنند. به همین ترتیب، اقیانوسهای زمین ممکن است به رنگهای بنفش، قهوهای یا سبز درآیند، بهویژه در مناطق ساحلی یا لایهبندیشده که غلظتهای بالای سولفور یا آهن اکسید شده وجود دارد. این تغییرات نه تنها به دلیل تغییرات در شیمی آب، بلکه بهدلیل تاثیرات اکوسیستمهای میکروبی و گیاهی است که طی میلیونها سال تکامل یافتهاند.
در نهایت، خورشید به اندازهای گسترش خواهد یافت که مدار زمین را در برگیرد و اقیانوسها بهطور کامل تبخیر خواهند شد. این تغییرات که بر اساس مقیاسهای زمانی زمینشناسی بهطور تدریجی و اجتنابناپذیر رخ میدهند، نشاندهنده این حقیقت است که در دنیای طبیعی هیچ چیز ثابت و دائمی نیست. به همین دلیل، تغییرات در رنگ اقیانوسها، همچون بسیاری از تحولات دیگر در تاریخ زمین، امری اجتنابناپذیر بهشمار میآید.
در اینها، آیا میتوانستیم با انسانی که از سراسر جهان زندگی میکند، شبیهسازی کنیم و ببینیم که چگونه اقیانوسهای زمین برآیند رنگی اولیه سبز و سپس آبی و پس از آن again به رنگ سبز تغییر میکنند؟ جامعه جهانی از افزایش این اقیانوسهای بنفش، قهوهای یا سبز خبردار میشود و چگونه میتوانند با این تغییرات سازگار شوند؟