Na kopnem so vročinski valovi lahko smrtni za ljudi in prosto živeče živali ter lahko opustošijo pridelke in gozdove.
Nenavadno topla obdobja se lahko pojavijo tudi v oceanu. To lahko traja tedne ali mesece, kar uničuje alpske gozdove in korale ter povzroči druge pomembne vplive na morske ekosisteme, ribištvo in ribogojsko industrijo.
Toda do nedavnega nastajanje, distribucija in pogostost morskih toplotnih valov niso bili deležni malo raziskovalne pozornosti.
Morski vročinski valovi se pojavljajo povsod v oceanu. (Eric Oliver / Dalhousie University) **********
Podnebne spremembe segrevajo oceanske vode in povzročajo spremembe v razširjenosti in številčnosti morskih alg, koral, rib in drugih morskih vrst. Na primer, tropske vrste rib so danes pogosto v pristanišču Sydney.
Toda te spremembe temperatur v oceanu niso enakomerne ali enakomerne, znanstveniki pa nimajo orodij za določitev, sintezo in razumevanje globalnih vzorcev morskih toplotnih valov in njihovih bioloških vplivov.
Na sestanku v začetku leta 2015 smo sklicali skupino znanstvenikov s strokovnim znanjem v atmosferski klimatologiji, oceanografiji in ekologiji, da bi oblikovali delovno skupino morskih toplotnih valov, da bi razvili definicijo za pojav: Dolgotrajno obdobje nenavadno tople vode na določeni lokaciji za to čas v letu. Pomembno je, da se morski vročinski valovi lahko pojavijo kadarkoli v letu, poleti ali pozimi.
Z definicijo v roki smo končno lahko analizirali zgodovinske podatke in ugotovili vzorce njihovega nastanka.
**********
V zadnjem stoletju so morski vročinski valovi postajali daljši in pogostejši po vsem svetu. Število dni morskih vročinskih valov se je od leta 1925 do 2016 povečalo za 54 odstotkov, od leta 1982 pa se je pospešil trend.
Letno šteje dni morskih vročinskih valov od leta 1900 do 2016 kot globalno povprečje. (Eric Oliver / Dalhousie University) Z meritvami na ladji, posnetki obrežja in satelitskimi opazovanji smo primerjali več kot 100 let podatkov o površini morja po vsem svetu in iskali spremembe v tem, kako pogosto se pojavljajo morski toplotni valovi in kako dolgo trajajo.
Ugotovili smo, da se je od leta 1925 do 1954 in 1987 do 2016 pogostost vročinskih valov povečala za 34 odstotkov, njihovo trajanje pa se je povečalo za 17 odstotkov.
Te dolgoročne trende je mogoče razložiti s stalnim povišanjem temperatur v oceanu. Glede na verjetnost nadaljevanja segrevanja oceanskega površja v celotnem 21. stoletju lahko pričakujemo, da bomo v prihodnosti globalno opazili več morskih toplotnih valov, kar bo vplivalo na morsko biotsko raznovrstnost.
**********
Številke in statistika so informativne narave, toda to je tisto, kar pomeni pod vodo.
Morski ekosistem, ki je imel 30 dni ekstremne vročine v zgodnjem 20. stoletju, lahko zdaj doživi 45 dni ekstremne vročine. Ta dodatna izpostavljenost lahko ima škodljive učinke na zdravje ekosistema in iz njega izhajajo gospodarske koristi, kot sta ribištvo in ribogojstvo.
Številni nedavni morski vročinski valovi so storili prav to.
Leta 2011 je morski vročinski val iz zahodne Avstralije uničil gozd alg in ga nadomestil z morskimi algami. Sprememba ekosistema je ostala tudi po tem, ko so se temperature vode postale normalne, kar je znak za dolgotrajne ali morda celo trajne spremembe.
Isti dogodek je privedel do obsežne izgube travnikov morske trave z ikoničnega območja zaliva morskih psov, kar je povzročilo posledice za biotsko raznovrstnost, vključno s povečanim bakterijskim cvetenjem, propadom modrih rakov, pokodb in zdravjem zelenih želv ter zmanjšanjem dolgoročnega skladiščenja ogljika pomembni habitati.
Podobno je morska vročinska vala v Mainskem zalivu leta 2012 onemogočila donosni ribolov jastogov. Topla voda pozno spomladi je omogočila, da se jastogi preselijo na obalo prej kot običajno, kar je privedlo do zgodnjih iztovarjanj in nepričakovanega in občutnega padca cen.
Pred kratkim je vztrajno območje tople vode na severnem Tihem oceanu z vzdevkom "Blob" ostalo več let (2014–2016) in povzročalo zapiranje ribolova, množično kopanje morskih sesalcev in škodljive alge, ki so se razmahnile ob obali. Spremenil je celo obsežne vremenske vzorce na pacifiškem severozahodu.
Primeri vpliva morskih toplotnih valov na ekosisteme in vrste. Beljenje koral in odstranjevanje morske trave (zgoraj desno in levo) je vplivalo na morske habitate s hudimi ekološkimi vplivi na povezane skupnosti. Množična smrtnost in spremembe vzorcev rekrutacije komercialno pomembnih vrst, kot so loputa in jastogi (spodaj levo in desno), so imele socialno-ekonomske učinke. (Dan Smale / MBA) Ko se svetovne temperature oceana še naprej povečujejo in morski vročinski valovi postajajo vse bolj razširjeni, bodo morski ekosistemi, na katere se mnogi zanašajo, hrana, preživetje in rekreacija, postali vse manj stabilni in predvidljivi.
**********
Podnebne spremembe, ki jih povzroča človek, so podnebne spremembe povezane z nekaterimi temi nedavnimi morskimi vročinskimi valovi.
Tako so na primer človeške emisije toplogrednih plinov povzročile morsko toploto v letu 2016 v tropski Avstraliji, kar je povzročilo množično beljenje Velikega pregradnega grebena, kar 53-krat večja je verjetnost.
Še dramatičneje je bilo morsko vročinsko valovanje 2015–2016 v Tasmanskem morju, ki je vztrajalo več kot osem mesecev in je motilo Tasmanski ribiški in ribogojski industriji, več kot 300-krat bolj verjetno, zaradi antropogenih podnebnih sprememb.
Za znanstvenike je naslednji korak količinsko opredelitev prihodnjih sprememb v različnih scenarijih segrevanja. Koliko pogosteje se bodo pojavili? Koliko topleje bodo? In koliko dlje bodo zdržali?
Navsezadnje morajo znanstveniki razviti napovedi za oblikovalce politike, vodstvene delavce in industrijo, ki bi lahko napovedovali prihodnje vplive morskih toplotnih valov za tedne ali mesece. Če bodo te informacije pomagale upravljavcem ribiškega sektorja vedeti, kdaj odpreti ali zapreti ribištvo, bodo ribogojska podjetja načrtovala datume spravil, upravljavci ohranjevanja pa naj izvajajo dodatna prizadevanja za spremljanje.
Napovedi lahko pomagajo pri obvladovanju tveganj, vendar na koncu še vedno potrebujemo nujne ukrepe za omejitev izpustov toplogrednih plinov in omejitev globalnega segrevanja. Če ne, so morski ekosistemi pripravljeni za vedno večje udarce iz ekstremne oceanske vročine.
Več informacij o tej in z njimi povezanih študijah je na voljo na www.marineheatwaves.org.
Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovoru.
Eric Oliver, docent, univerza Dalhousie
Alistair Hobday, višji znanstveni znanstvenik za oceane in atmosfero, CSIRO
Dan Smale, znanstveni sodelavec na področju morske ekologije, Morsko biološko združenje
Neil Holbrook, profesor, Univerza v Tasmaniji
Thomas Wernberg, prihodnji sodelavec ARC iz pomorske ekologije, Univerza v Zahodni Avstraliji
