Sulla terra, le ondate di calore possono essere mortali per l'uomo e la fauna selvatica e possono devastare i raccolti e le foreste.

Nell'oceano possono verificarsi anche periodi insolitamente caldi. Questi possono durare per settimane o mesi, uccidendo foreste di alghe e coralli, e producendo altri impatti significativi sugli ecosistemi marini, industrie della pesca e dell'acquacoltura.

Eppure fino a poco tempo fa la formazione, la distribuzione e la frequenza delle ondate di calore marine avevano ricevuto poca attenzione da parte della ricerca.

Cambiamento a lungo termine

Il cambiamento climatico sta riscaldando le acque oceaniche e causando cambiamenti nella distribuzione e nell'abbondanza di alghe, coralli, pesci e altre specie marine. Per esempio, specie di pesci tropicali si trovano ora comunemente nel porto di Sydney.

Ma questi cambiamenti nelle temperature oceaniche non sono costanti o uniformi, e gli scienziati non hanno gli strumenti per definire, sintetizzare e comprendere i modelli globali delle ondate di calore marine e il loro impatto biologico.

In una riunione all'inizio del 2015, abbiamo convocato un gruppo di scienziati esperti in climatologia atmosferica, oceanografia ed ecologia per formare un gruppo di lavoro sulle ondate di calore marino per sviluppare una definizione del fenomeno:un periodo prolungato di acqua insolitamente calda in un luogo particolare per quel periodo dell'anno. È importante sottolineare che le ondate di calore marine possono verificarsi in qualsiasi momento dell'anno, estate o inverno.

Con la definizione in mano, siamo stati finalmente in grado di analizzare i dati storici per determinare i modelli nel loro verificarsi.

Analisi delle tendenze dell'ondata di caldo marina

Nel secolo scorso, le ondate di calore marine sono diventate più lunghe e più frequenti in tutto il mondo. Il numero di giorni di ondata di caldo marino è aumentato del 54% dal 1925 al 2016, con un trend in accelerazione dal 1982.

Abbiamo raccolto più di 100 anni di dati sulla temperatura della superficie del mare in tutto il mondo da misurazioni effettuate su navi, registrazioni delle stazioni di terra e osservazioni satellitari, e ha cercato cambiamenti nella frequenza con cui si sono verificate le ondate di calore marine e per quanto tempo sono durate.

Abbiamo scoperto che dal 1925 al 1954 e dal 1987 al 2016, la frequenza delle ondate di calore è aumentata del 34% e la loro durata del 17%.

Queste tendenze a lungo termine possono essere spiegate dai continui aumenti delle temperature oceaniche. Data la probabilità di un continuo riscaldamento della superficie oceanica per tutto il 21° secolo, possiamo aspettarci di vedere più ondate di calore marine a livello globale in futuro, con implicazioni per la biodiversità marina.

Effetto 'The Blob'

I numeri e le statistiche sono informativi, ma ecco cosa significa sott'acqua.

Un ecosistema marino che ha avuto 30 giorni di caldo estremo all'inizio del XX secolo potrebbe ora sperimentare 45 giorni di caldo estremo. Tale esposizione extra può avere effetti dannosi sulla salute dell'ecosistema e sui benefici economici, come la pesca e l'acquacoltura, derivato da esso.

Un certo numero di recenti ondate di calore marine hanno fatto proprio questo.

Nel 2011, un'ondata di caldo marino al largo dell'Australia occidentale ha ucciso una foresta di alghe e l'ha sostituita con alghe erbose. Il cambiamento dell'ecosistema è rimasto anche dopo che la temperatura dell'acqua è tornata alla normalità, segnalando un cambiamento duraturo o forse anche permanente.

Lo stesso evento ha portato alla diffusa perdita di praterie di alghe dall'iconica zona di Shark Bay, con conseguenze per la biodiversità, tra cui un aumento delle fioriture batteriche, diminuisce nei granchi blu, capesante e la salute delle tartarughe verdi, e riduzioni nello stoccaggio del carbonio a lungo termine di questi importanti habitat.

Allo stesso modo, un'ondata di caldo marino nel Golfo del Maine ha interrotto la redditizia pesca di aragoste nel 2012. L'acqua calda nella tarda primavera ha permesso alle aragoste di spostarsi verso la costa prima del solito durante l'anno, che ha portato a sbarchi anticipati, e un inaspettato e significativo calo dei prezzi.

Più recentemente, una zona persistente di acqua calda nel Pacifico settentrionale, soprannominato "Il Blob", rimasto fermo per anni (2014-2016), e ha causato la chiusura della pesca, spiaggiamenti di massa di mammiferi marini e focolai dannosi di fioriture algali lungo la costa. Ha persino cambiato i modelli meteorologici su larga scala nel nord-ovest del Pacifico.

Poiché le temperature globali degli oceani continuano ad aumentare e le ondate di calore marine diventano più diffuse, gli ecosistemi marini su cui molti fanno affidamento per il cibo, i mezzi di sussistenza e le attività ricreative diventeranno sempre meno stabili e prevedibili.

Il collegamento al cambiamento climatico

Antropogenico, che è causato dall'uomo, il cambiamento climatico è legato ad alcune di queste recenti ondate di calore marine.

Per esempio, le emissioni umane di gas serra hanno provocato l'ondata di caldo marino del 2016 nell'Australia tropicale, che ha portato al massiccio sbiancamento della Grande Barriera Corallina, 53 volte più probabilità di verificarsi.

Ancora più drammaticamente, l'ondata di caldo marino del 2015-16 nel Mar di Tasman, che è durata più di otto mesi e ha interrotto le industrie della pesca e dell'acquacoltura della Tasmania, era 300 volte più probabile, grazie al cambiamento climatico antropico.

Per gli scienziati, il passo successivo è quantificare i cambiamenti futuri in diversi scenari di riscaldamento. Quanto più spesso si verificheranno? Quanto saranno più calde? E quanto dureranno ancora?

In definitiva, gli scienziati dovrebbero sviluppare previsioni per i responsabili politici, manager e industria che potrebbero prevedere gli impatti futuri delle ondate di calore marine per settimane o mesi a venire. Avere queste informazioni aiuterebbe i gestori della pesca a sapere quando aprire o chiudere un'attività di pesca, le imprese dell'acquacoltura per pianificare le date del raccolto e i gestori della conservazione per attuare ulteriori sforzi di monitoraggio.

Le previsioni possono aiutare a gestire i rischi, ma alla fine, abbiamo ancora bisogno di un'azione urgente per ridurre le emissioni di gas serra e limitare il riscaldamento globale. Altrimenti, gli ecosistemi marini sono destinati a un martellamento sempre crescente a causa del calore estremo dell'oceano.

Maggiori informazioni su questo e sugli studi correlati sono disponibili su www.marineheatwaves.org.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.