L'estate sta arrivando nel Golfo del Maine, più lungo e più caldo che mai, fino a due mesi in più. Questo è il messaggio di un nuovo articolo di ricerca di un team di scienziati guidato da Andrew Thomas della School of Marine Sciences dell'Università del Maine. Lo studio, pubblicato sulla rivista Elementa , ha esaminato la stagionalità delle tendenze della temperatura superficiale del mare lungo la costa nord-orientale degli Stati Uniti.

Per tutti tranne una piccola regione immediatamente a nord di Capo Hatteras al confine meridionale della loro area di studio, i ricercatori hanno confermato che le temperature delle acque superficiali hanno una tendenza all'aumento negli ultimi tre decenni, con il riscaldamento del Golfo del Maine a circa 0,4 gradi Celsius per decennio. La nuova analisi ha mappato il modello geografico di queste tendenze e ha mostrato che l'aumento è in realtà molto più forte di questo nei mesi estivi e all'inizio dell'autunno, da giugno a ottobre, e più debole nei mesi invernali.

La ricerca si basa sul lavoro precedente di Thomas e dei suoi colleghi, tra cui Andrew Pershing e Katherine Mills del Gulf of Maine Research Institute, e altri dal Laboratorio Bigelow, Stony Brook University e NOAA. In un articolo del 2015 ampiamente citato su Science, questi autori hanno analizzato i dati sulla temperatura della superficie del mare che mostrano che la regione del Golfo del Maine ha superato la media globale del tasso di riscaldamento negli ultimi 30 anni e ha notato che nell'ultimo decennio il Golfo del Maine si è riscaldato più velocemente del 99,9% dell'oceano globale. Esaminare i dettagli dietro queste tendenze è stato un passo logico successivo. Erano motivati ​​da diverse domande:le tendenze del riscaldamento generale si verificano allo stesso modo durante tutto l'anno, o si verificano principalmente in una stagione particolare? Quali sono le regioni più suscettibili o resilienti ai cambiamenti della temperatura superficiale del mare?

Con i finanziamenti della National Science Foundation e della NASA, hanno preso una versione a risoluzione più elevata dello stesso set di dati - 33 anni di misurazioni satellitari - e hanno ingrandito la regione della piattaforma continentale nord-orientale nordamericana. Poi hanno separato i dati in mesi, in modo da poter quantificare e mappare le tendenze stagionali. I loro risultati hanno mostrato modelli nello spazio e nel ciclo stagionale che non erano evidenti negli studi precedenti.

Estate, definito come il numero di giorni al di sopra di una determinata temperatura ogni anno, si è allungato in tutta la regione. Questa tendenza è stata particolarmente forte nel Golfo del Maine. Mentre guidato da primavere e cadute successive, nel Golfo del Maine, il costante ritardo nei tempi di caduta è stato il fattore principale.

"Il tasso di variazione è un aumento di due giorni estivi all'anno, quindi nel corso della serie temporale di 33 anni", ha affermato Thomas, "ha aggiunto fino a 66 giorni. Le condizioni estive nel Golfo del Maine ora durano circa due mesi in più rispetto al 1982. È spaventoso".

Spaventoso, perché la temperatura funge da spunto per il comportamento e la distribuzione di molte specie marine importanti per la cultura e l'economia del Maine. In che modo l'estate allungata ha colpito l'aragosta, merluzzo o aringa?

"Sono un oceanografo, non un biologo ittico, " ha detto Thomas. "Ma i miei colleghi della squadra di pesca hanno guardato questo, e in un articolo separato abbiamo mostrato che le estati più lunghe erano collegate a spostamenti verso nord nei centri abitati autunnali di aragoste americane, Aringa atlantica e sgombro atlantico".

Anche l'aragosta e l'aringa sono aumentate nelle dimensioni della popolazione o nella biomassa totale, come l'estate passera, Scorfano acadiano e spinarolo. Per altre specie, compreso il merluzzo, l'allungamento del periodo caldo estivo è stato associato a un calo della biomassa.

Le registrazioni satellitari utilizzate per questi studi forniscono dati sulla temperatura della superficie dell'oceano. È l'indicatore giusto per gli abitanti del fondo come il merluzzo e l'aragosta? Secondo Tommaso, sulla piattaforma atlantica relativamente poco profonda, in più anni, le tendenze della superficie sono correlate con le temperature più profonde nel mare. Per esempio, mentre i record di dati non sono così lunghi, la boa della Northeastern Regional Association of Coastal Ocean Observing Systems nel mezzo del bacino della Giordania, che misura le temperature dalla superficie fino a una profondità di 250 metri, mostra una minore variabilità annuale ma un simile riscaldamento a lungo termine nelle acque profonde.

"L'andamento della temperatura che osserviamo in quest'area è tra i più grandi del pianeta, " ha detto Thomas. "Due driver principali sono probabilmente in gioco. Il Golfo del Maine è al crocevia di due grandi processi su larga scala, entrambi i quali sono influenzati dal cambiamento climatico. Il nostro scaffale è sottovento rispetto alla corrente a getto proveniente dal continente. Gli spostamenti del nord o del sud nella posizione della corrente a getto si traducono in cambiamenti nel trasferimento di calore atmosfera-oceano che riscalda e raffredda l'acqua della piattaforma." Nel suo studio, Thomas ha dimostrato che sia la pressione atmosferica più elevata che le temperature dell'aria più calde in primavera e in estate erano collegate alla stagione estiva più lunga nel mare.

Il secondo processo è il trasporto dell'acqua oceanica. Il Golfo del Maine è collegato all'oceano globale dalle correnti, e gran parte dell'acqua di mare nel Golfo ha origine più a nord. Queste acque, il mare del Labrador e le piattaforme costiere adiacenti, sono anche tra le regioni a riscaldamento più rapido. A sud, anche la posizione della Corrente del Golfo ha influenza; Thomas ha mostrato che i cambiamenti verso nord nella calda Corrente del Golfo erano associati a estati più lunghe nel Golfo del Maine.

Un'estate oceanica che si allunga ha importanti ramificazioni biologiche. In estate, uno strato superficiale di acqua riscaldata dal sole ma povera di sostanze nutritive galleggia sopra più freddo, acqua ricca di sostanze nutritive. La rottura di questa struttura quando le temperature si raffreddano in autunno rilascia sostanze nutritive dall'acqua profonda che aiutano a innescare le fioriture di fitoplancton autunnali che supportano il resto della rete alimentare marina.

Ma il raffreddamento che di solito avviene in autunno e all'inizio dell'inverno si è indebolito e arriva più tardi, prolungamento del periodo di stratificazione. "La stratificazione estiva più forte e più lunga significa una miscelazione più debole e un minor numero di nutrienti che arrivano in superficie in ritardo, una tendenza che alla fine significherà che il Golfo del Maine diventerà meno produttivo", ha affermato Thomas.

Thomas ha anche notato che con l'intera piattaforma nord-orientale dell'Atlantico che rimane molto più calda in autunno, qualsiasi uragano che arrivasse in questo periodo rimarrebbe più forte che se si fosse verificato decenni fa.

Thomas e il suo team stanno ora lavorando per applicare la stessa analisi stagionale all'intero Nord Atlantico e ad altre regioni della piattaforma continentale nordamericana.