På land kan hetebølger være livsfarlige for mennesker og dyreliv og kan ødelegge avlinger og skoger.
Uvanlig varme perioder kan også forekomme i havet. Disse kan vare i uker eller måneder, drepe av tareskog og koraller, og gi andre betydelige innvirkninger på marine økosystemer, fiske og havbruksnæringer.
Frem til nylig hadde dannelsen, distribusjonen og frekvensen av marine varmebølger fått liten forskningsoppmerksomhet.
Marine varmebølger forekommer overalt i havet. (Eric Oliver / Dalhousie University) **********
Klimaendringene varmer havvannet og forårsaker skift i distribusjon og overflod av tang, koraller, fisk og andre marine arter. For eksempel finnes tropiske fiskearter nå ofte i Sydney havn.
Men disse endringene i havtemperaturer er ikke jevn eller jevn, og forskere har manglet verktøy for å definere, syntetisere og forstå de globale mønstrene til marine varmebølger og deres biologiske innvirkning.
På et møte tidlig i 2015 sammenkalte vi en gruppe forskere med ekspertise innen atmosfærisk klimatologi, oseanografi og økologi for å danne en arbeidsgruppe for marine bølger for å utvikle en definisjon for fenomenet: En forlenget periode med uvanlig varmt vann på et bestemt sted for det tid på året. Det er viktig at marine bølger kan forekomme når som helst på året, sommer eller vinter.
Med definisjonen i hånden kunne vi endelig analysere historiske data for å bestemme mønstre i deres forekomst.
**********
I løpet av det siste århundret har marine varmebølger blitt lengre og hyppigere over hele verden. Antallet marine bølgedager økte med 54 prosent fra 1925 til 2016, med en akselererende trend siden 1982.
Årlig telling av marine bølgedager fra 1900 til 2016, som et globalt gjennomsnitt. (Eric Oliver / Dalhousie University) Vi samlet mer enn 100 år med havoverflatetemperaturdata rundt om i verden fra skipsbaserte målinger, landstasjonsregistreringer og satellittobservasjoner, og så etter endringer i hvor ofte marine varmebølger oppsto og hvor lenge de varte.
Vi fant at fra 1925 til 1954 og 1987 til 2016 økte frekvensen av hetebølger 34 prosent og deres varighet økte med 17 prosent.
Disse langsiktige trender kan forklares med pågående økning i havets temperatur. Med tanke på sannsynligheten for fortsatt oppvarming av havoverflaten gjennom hele det 21. århundre, kan vi forvente å se flere marine bølger globalt i fremtiden, med konsekvenser for marint biologisk mangfold.
**********
Tall og statistikk er informativ, men her er hva det betyr under vann.
Et marint økosystem som hadde 30 dager med ekstrem varme på begynnelsen av 1900-tallet, kan nå oppleve 45 dager med ekstrem varme. Den ekstra eksponeringen kan ha skadelige effekter på helsen til økosystemet og de økonomiske fordelene, som fiskeri og havbruk, avledet av det.
En rekke nyere marine bølger har gjort nettopp det.
I 2011 drepte en marin varmebølge utenfor Vest-Australia en tangeskog og erstattet den med torvtang. Økosystemforskyvningen forble selv etter at vanntemperaturene gikk tilbake til det normale, noe som signaliserte en langvarig eller kanskje til og med permanent endring.
Den samme hendelsen førte til utbredt tap av enggrenderenger fra det ikoniske Shark Bay-området, med konsekvenser for biologisk mangfold, inkludert økt bakterieoppblomstring, nedgang i blå krabber, kamskjell og helsen til grønne skilpadder og reduksjoner i den langsiktige karbonlagringen av disse viktige naturtyper.
Tilsvarende forstyrret en marin varmebølge i Gulf of Maine det lukrative hummerfisket i 2012. Det varme vannet på våren la hummer til å bevege seg i land tidligere på året enn vanlig, noe som førte til tidlige landinger, og et uventet og betydelig prisfall.
Nylig ble et vedvarende område med varmt vann i Nord-Stillehavet, med kallenavnet “The Blob”, fortsatt i mange år (2014-2016), og forårsaket stenging av fiskeriet, massestrender av marine pattedyr og skadelige algeblomutbrudd langs kysten. Det endret til og med storstilt værmønster i det nordvestlige Stillehavet.
Eksempler på marine bølgebevirkninger på økosystemer og arter. Korallbleking og sjøgras dør tilbake (øverst til høyre og venstre) har påvirket marine naturtyper med alvorlig økologisk innvirkning på tilhørende samfunn. Massedødelighet og endringer i rekrutteringsmønstre for kommersielt viktige arter som abalon og hummer (nede til venstre og høyre) har hatt samfunnsøkonomiske effekter. (Dan Smale / MBA) Når de globale havtemperaturene fortsetter å stige og marine bølger blir mer utbredt, vil de marine økosystemene mange stole på for mat, levebrød og rekreasjon vil bli stadig mindre stabile og forutsigbare.
**********
Menneskeskapte, menneskeskapte klimaendringer er knyttet til noen av disse nyere marine varmebølgene.
For eksempel gjorde menneskelige utslipp av klimagasser 2016 den marine bølgen i det tropiske Australia, noe som førte til massiv bleking av Great Barrier Reef, 53 ganger mer sannsynlig å oppstå.
Enda mer dramatisk var den marine hetebølgen 2015-16 i Tasmanhavet som vedvarte i mer enn åtte måneder og forstyrret Tasmanianske fiskerier og havbruksnæringer, over 300 ganger mer sannsynlig, takket være menneskeskapte klimaendringer.
For forskere er neste trinn å kvantifisere fremtidige endringer under forskjellige oppvarmingsscenarier. Hvor mye oftere vil de forekomme? Hvor mye varmere blir de? Og hvor mye lenger vil de vare?
Til syvende og sist burde forskere utvikle prognoser for beslutningstakere, ledere og industri som kan forutsi fremtidige virkninger av marine varmebølger i flere uker eller måneder fremover. Å ha den informasjonen vil hjelpe fiskeriledere å vite når de skal åpne eller stenge et fiskeri, oppdrettsnæringsbedrifter til å planlegge høstdatoer og bevaringsledere til å iverksette ytterligere overvåkningsinnsats.
Prognoser kan bidra til å styre risikoen, men til slutt trenger vi fortsatt hastehandlinger for å dempe klimagassutslipp og begrense den globale oppvarmingen. Hvis ikke, er marine økosystemer for en stadig økende hamring fra ekstrem havvarme.
Mer informasjon om dette og relaterte studier finner du på www.marineheatwaves.org.
Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation.
Eric Oliver, adjunkt ved Dalhousie University
Alistair Hobday, senior forskningsforsker - Oceans and Atmosphere, CSIRO
Dan Smale, stipendiat i marin økologi, marinbiologisk forening
Neil Holbrook, professor, University of Tasmania
Thomas Wernberg, ARC Future Fellow in Marine Ecology, University of Western Australia
