Ondate di calore negli oceani: un rischio per gli ecosistemi?

Sapevate che le ondate di calore non si verificano solo sulla terraferma, ma anche nell'acqua del mare? Tutti noi ricordiamo ancora l'ondata di calore dell'estate 2003. Le foreste bruciarono, i fiumi si prosciugarono e decine di migliaia di persone in Europa soccombettero alle temperature estremamente elevate. [1] Anche il mondo marino e i suoi abitanti in particolare hanno sofferto per l'enorme calore. Due eccezionali ondate di calore negli oceani, negli ultimi anni, hanno fatto sì che gli scienziati prendessero nota. Le loro conseguenze si ripercuotono a lungo termine anche sull'uomo.

Ondate di calore nel Pacifico nordorientale ...

Una bolla d'acqua calda insolitamente duratura - soprannominata "The Blob" - si è diffusa sulla superficie dell'Oceano Pacifico settentrionale dall'inverno 2013/2014 fino alla fine del 2015. [2] A volte, la bolla d'acqua calda misurava fino a 1600 chilometri di diametro e aveva temperature dell'acqua di oltre tre gradi Celsius al di sopra della media a lungo termine. A causa della minore densità delle acque calde superficiali, queste si sono mescolate meno con le acque profonde fredde e ricche di nutrienti, in particolare lungo la costa occidentale del Nord America. Ciò ha avuto conseguenze di vasta portata per la vita e gli ecosistemi marini: Il ridotto apporto di nutrienti ha indebolito la crescita del fitoplancton; il calore e la mancanza di cibo hanno indotto alcune specie di zooplancton e di pesci a migrare verso regioni più fredde. D'altra parte, i ricercatori del Pacifico settentrionale hanno osservato le balene pilota minke più a lungo del solito. Questa specie di balena tropicale è normalmente di casa 2500 chilometri più a sud.

... e sulla costa occidentale dell'Australia

Un'ondata di calore più forte ma più breve ha colpito la costa occidentale dell'Australia a cavallo tra il 2010 e il 2011, con temperature del mare fino a sei gradi Celsius al di sopra della norma per questo periodo dell'anno. I fondali marini lungo la costa dell'Australia occidentale sono noti per gli enormi accumuli di alghe brune. Queste "foreste algali" marine hanno funzioni simili a quelle delle foreste terrestri: Forniscono habitat e cibo a molte specie animali, soprattutto a una varietà di pesci. I ricercatori australiani hanno dimostrato che la maggior parte delle popolazioni di queste foreste algali sono scomparse in pochissimo tempo durante l'ondata di caldo. [In totale, è andata persa un'area di 1.000 chilometri quadrati di foresta di alghe, il doppio dell'area del lago di Costanza. Ad oggi, le popolazioni di alghe non si sono ancora riprese. Al posto delle foreste di alghe si è formato un nuovo ecosistema con pesci tropicali ed erbe marine.

Rischi per gli ecosistemi marini?

Da tempo sappiamo che sulla terraferma eventi estremi come le ondate di calore influenzano fortemente la struttura, la biodiversità e la funzione biogeochimica dei sistemi biologici. ? anche noto che le ondate di calore influenzano molti sistemi biologici, compresi gli esseri umani, più delle lente variazioni della temperatura media. Ciò è dovuto al fatto che questi eventi estremi spingono gli organismi e gli ecosistemi ai limiti della loro resilienza e oltre, causando danni.

I due eventi estremi nel Pacifico settentrionale e sulla costa occidentale dell'Australia ci hanno mostrato per la prima volta nel dettaglio che le ondate di calore possono anche portare a una serie di conseguenze ecologiche e socio-economiche imprevedibili nell'oceano. Ad esempio, hanno dimostrato che molti pesci migrano verso climi più freddi e settentrionali, se possibile. Lo spostamento verso profondità oceaniche più fredde non è un'opzione per molti pesci, poiché le aree più profonde mancano di luce solare, ossigeno e cibo per le piante. Questo porta a perdite nell'industria della pesca, ma anche nel settore del turismo.

Uno sguardo al futuro

Se gli oceani del mondo continuano a riscaldarsi, anche le ondate di calore marine diventeranno sempre più probabili. Si può quindi ipotizzare che in futuro non ci saranno solo ondate di calore più frequenti e più forti sulla terraferma, ma anche negli oceani. Le osservazioni e le simulazioni dei modelli mostrano che anche altri fattori, come l'acidificazione degli oceani e la perdita di ossigeno, stanno mettendo sotto pressione la vita e gli ecosistemi marini (si veda questo articolo). Articolo nel blog sul clima).

Fino a poco tempo fa, i modelli climatici non erano in grado di modellare correttamente i processi fisici e biogeochimici rilevanti per simulare eventi estremi nell'oceano e prevedere i cambiamenti futuri. Le incertezze nelle previsioni future, soprattutto su scala regionale, erano semplicemente troppo grandi. [Tuttavia, i nuovi modelli di simulazione che collegano il ciclo globale del carbonio e dell'ossigeno con processi fisici ad alta risoluzione ci permettono per la prima volta di fare affermazioni quantitative sulla frequenza, la forza e la distribuzione spaziale dei futuri eventi estremi nell'oceano. E questo è proprio il mio obiettivo scientifico. Tuttavia, per comprendere gli effetti di tali eventi estremi su singole specie o interi ecosistemi e sui loro servizi socio-economici, è necessaria una maggiore collaborazione interdisciplinare. La ricerca sulla comprensione di questi eventi è solo all'inizio.