Il Nord America ha sperimentato una serie di pericolose ondate di calore durante l'estate del 2020, battere record da costa a costa. Nell'oceano, anche le condizioni di riscaldamento estremo stanno diventando più frequenti e intense. Due nuovi studi della Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) studiano le ondate di calore e le correnti marine ai margini della piattaforma continentale, che influiscono sulla circolazione oceanica regionale e sulla vita marina.

In un articolo pubblicato il 17 settembre su Giornale del clima , Gli oceanografi WHOI e i collaboratori del GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel in Germania utilizzano un nuovo modello per capire come i processi oceanici influenzano le ondate di calore marine in profondità al largo della costa occidentale dell'Australia. Conosciuto come "Ningaloo Niño, "questi eventi di riscaldamento estremo hanno causato la morte di massa di organismi marini, sbiancamento dei coralli, e cambiamenti potenzialmente permanenti dell'ecosistema, tutto ciò ha un impatto sulla pesca e sulle economie che da essa dipendono.

"Questa zona è un punto caldo per l'aumento della temperatura e gli eventi estremi, con impatti drastici sulle specie marine regionali, " ha detto l'autore principale Svenja Ryan. "È importante capire dove nella colonna d'acqua stanno avvenendo cambiamenti di temperatura e salinità in modo da poter determinare come l'ecosistema sarà influenzato".

Per la prima volta nell'Oceano Indiano meridionale, Ryan e i suoi coautori, Gli oceanografi fisici dell'OMS Caroline Ummenhofer e Glen Gawarkiewicz, hanno mostrato che gli effetti delle ondate di calore marine si estendono fino a 300 metri o più sotto la superficie lungo l'intera costa occidentale dell'Australia. Hanno scoperto che durante gli anni di La Niña, la corrente di Leeuwin che scorre verso sud diventa più forte ed è associata a anomalie della temperatura calda a maggiori profondità. Queste condizioni sono state osservate durante l'ondata di caldo marino del 2011 che ha portato al primo sbiancamento dei coralli registrato a Ningaloo Reef, un sito Patrimonio dell'Umanità, e l'estesa perdita di una vicina foresta di alghe. Durante i periodi di El Niño, le anomalie di temperatura e salinità associate alle ondate di calore marine sono limitate alla superficie dell'oceano, mostrando che i complessi processi oceanici giocano un ruolo importante nella profondità degli eventi estremi.

Ryan e i suoi colleghi stanno utilizzando un approccio di modellazione simile per studiare le ondate di calore marine nell'Atlantico nordoccidentale. "La sfida, ovunque tu vada, è che le ondate di calore marine hanno così tanti driver, "Ha detto Ryan. "Comprendere i diversi tipi di eventi e la loro struttura di profondità associata è fondamentale per la valutazione dell'impatto regionale e le strategie di adattamento, così come per prevedere potenziali cambiamenti in un clima futuro."

Mentre i modelli consentono agli scienziati di comprendere e prevedere i cambiamenti nei processi oceanici su larga scala, questi modelli si basano su dati raccolti sul campo. In uno studio pubblicato il 30 agosto, 2020, nel Giornale di ricerca geofisica :Oceani , l'autore principale Jacob Forsyth ha utilizzato 25 anni di dati oceanografici raccolti dalla nave portacontainer (CMV) Oleander nei suoi viaggi settimanali tra il New Jersey e le Bermuda. Queste misurazioni forniscono preziose informazioni sul jet scaffale del Mid-Atlantic Bight, una corrente di acqua fresca che scorre a sud lungo la piattaforma continentale dal Labrador a Capo Hatteras.

Forsyth, uno studente laureato nel Joint Program MIT-WHOI e i suoi coautori, Gawarkiewicz e l'oceanografa fisica dell'OMS Magdalena Andres, notato una distinta relazione tra la temperatura attuale e il cambiamento del mare. Non solo lo Shelfbreak Jet cambia stagionalmente, rallentando considerevolmente dall'inverno all'estate, ma hanno anche scoperto che era rallentato di circa il 10% dall'inizio della raccolta dei dati nel 1992. Il rallentamento del jet è coerente con il riscaldamento a lungo termine del la piattaforma continentale.

"Lo Shelfbreak Jet è associato alla risalita dei nutrienti, che incide sulla produttività della pesca, " ha detto Gawarkiewicz. "Poiché le ondate di calore marine diventano più frequenti, dobbiamo capire come si collega al jet".

A partire dal 2000, i ricercatori hanno cominciato a notare che vortici di caldo, l'acqua salata che si staccava dalla Corrente del Golfo - nota come "anelli del nucleo caldo" - era quasi raddoppiata di numero al largo della piattaforma continentale del New England. Questi anelli non solo fanno aumentare la temperatura e la salinità dell'acqua, spingono lo Shelfbreak Jet verso riva, e talvolta interrompe completamente o inverte la direzione del suo flusso. Gli autori hanno notato che le mutevoli correnti e temperature sulla piattaforma continentale hanno già provocato cambiamenti nelle principali attività di pesca del New England:le aragoste amanti del freddo si stanno lentamente spostando al largo, mentre i calamari a pinne corte si trovano più comunemente vicino alla riva.

"Potresti chiamarlo un 'ritorno dei calamari', dove alcuni di questi anelli stanno arrivando sulla piattaforma continentale piena di calamari. altri non ne hanno, " ha detto Gawarkiewicz. "Il lavoro di Jacob è un passo importante per svelare questo mistero e aiutarci a prevedere come le correnti e le temperature degli scaffali risponderanno agli anelli in avvicinamento".

I dati oceanografici raccolti dal CMV Oleander sono essenziali per comprendere le dinamiche in rapido cambiamento in un sistema complesso, hanno detto i coautori. Studi precedenti si basano su dati satellitari, che sono limitate alle misurazioni della superficie oceanica su una vasta area. "Guardare la superficie potrebbe non raccontare tutta la storia di ciò che sta accadendo quando gli anelli si avvicinano alla piattaforma continentale, o i loro effetti sulla risalita, " ha detto Forsyth. "Questo documento mostra quanto sia importante avere questo tipo di monitoraggio a lungo termine".