Meereshitzewellen werden heißer, halten länger an und richten mehr Schaden an

Marine Hitzewellen können Arten töten und Ökosysteme verändern. (Shutterstock)

An Land können Hitzewellen sein tödlich für den Menschen und Tierwelt und kann verheerende Ernten und Wälder.

Auch im Ozean können ungewöhnlich warme Perioden auftreten. Diese können Wochen oder Monate dauern, Seetangwälder und Korallen abtöten und andere produzieren erhebliche Auswirkungen auf die Meeresökosysteme, Fischerei und Aquakultur.

Bis vor kurzem hatten Entstehung, Verteilung und Häufigkeit von Meereswärmewellen wenig Aufmerksamkeit auf sich gezogen.

Meereshitzewellen werden heißer, halten länger an und richten mehr Schaden an Überall im Ozean treten marine Hitzewellen auf. Eric Oliver / Dalhousie Universität

Langfristige Veränderung

Der Klimawandel erwärmt das Meerwasser und verursacht Veränderungen in der Verbreitung und im Überfluss von Meeresalgen, Korallen, Fischen und anderen Meerestieren. Zum Beispiel sind tropische Fischarten heute im Hafen von Sydney weit verbreitet.

Aber diese Veränderungen der Meerestemperaturen sind nicht stabil oder gleichmäßig, und den Wissenschaftlern fehlten die Werkzeuge, um die globalen Muster der Meereshitzewellen und ihre biologischen Auswirkungen zu definieren, zu synthetisieren und zu verstehen.

Bei einem Treffen Anfang 2015 versammelten wir eine Gruppe von Wissenschaftlern mit Fachkenntnissen in Atmosphärenklimatologie, Ozeanographie und Ökologie, um eine Marine Heatwaves Arbeitsgruppe ein zu entwickeln Definition für das Phänomen: Eine längere Zeit ungewöhnlich warmen Wassers an einem bestimmten Ort für diese Jahreszeit. Es ist wichtig, dass marine Hitzewellen zu jeder Jahreszeit, im Sommer oder im Winter auftreten können.

Mit der vorliegenden Definition konnten wir endlich historische Daten analysieren, um Muster in ihrem Auftreten zu bestimmen.

Analyse mariner Hitzewellentrends

Im letzten Jahrhundert, Meereshitzewellen sind auf der ganzen Welt länger und häufiger geworden. Die Zahl der Meeres-Hitzewellentage stieg von 54 bis 1925 um 2016 Prozent, wobei sich der Trend seit 1982 beschleunigte.

Meereshitzewellen werden heißer, halten länger an und richten mehr Schaden an Jährliche Zählung der Meeres-Hitzewellentage von 1900 bis 2016 als globaler Durchschnitt. Eric Oliver / Dalhousie Universität

Wir haben weltweit mehr als 100 Jahre an Meeresoberflächentemperaturdaten aus Schiffsmessungen, Aufzeichnungen von Küstenstationen und Satellitenbeobachtungen zusammengetragen und nach Änderungen der Häufigkeit und Dauer von Meereshitzewellen gesucht.

Wir fanden heraus, dass die Häufigkeit von Hitzewellen von 1925 bis 1954 und von 1987 bis 2016 um 34 Prozent zunahm und ihre Dauer um 17 Prozent zunahm.

Diese langfristigen Trends lassen sich durch den anhaltenden Anstieg der Meerestemperaturen erklären. Angesichts der Wahrscheinlichkeit einer anhaltenden Erwärmung der Meeresoberfläche im Laufe des 21. Jahrhunderts können wir davon ausgehen, dass in Zukunft weltweit mehr marine Hitzewellen auftreten werden Auswirkungen auf die Artenvielfalt der Meere.

"The Blob" -Effekt

Zahlen und Statistiken sind informativ, aber hier ist, was das unter Wasser bedeutet.

Ein Meeresökosystem, das zu Beginn des 30. Jahrhunderts 20 Tage extremer Hitze ausgesetzt war, könnte nun 45 Tage extremer Hitze ausgesetzt sein. Diese zusätzliche Exposition kann sich nachteilig auf die Gesundheit des Ökosystems und die daraus resultierenden wirtschaftlichen Vorteile wie Fischerei und Aquakultur auswirken.

Eine Reihe von Meeres-Hitzewellen der letzten Zeit haben genau das getan.

Im Jahr 2011 tötete eine marine Hitzewelle vor Westaustralien einen Seetangwald und ersetzte ihn durch Rasenalgen. Die Verschiebung des Ökosystems blieb auch nach der Normalisierung der Wassertemperatur bestehen und signalisierte eine dauerhafte oder sogar dauerhafte Veränderung.

Das gleiche Ereignis führte zu Weitverbreiteter Verlust von Seegraswiesen aus der ikonischen Region Shark Baymit Konsequenzen für die Artenvielfalt, einschließlich einer Zunahme der Bakterienblüte, einer Abnahme der Anzahl der blauen Krabben, der Jakobsmuscheln und der Gesundheit der grünen Schildkröten sowie einer Verringerung der langfristigen Kohlenstoffspeicherung dieser wichtigen Lebensräume.

In ähnlicher Weise störte eine Meereshitzewelle im Golf von Maine die lukrative Hummerfischerei im Jahr 2012. Das warme Wasser im späten Frühjahr ermöglichte es den Hummern, früher als gewöhnlich an Land zu gehen, was zu frühen Landungen und einem unerwarteten und signifikanten Preisverfall führte.

In jüngerer Zeit ein anhaltendes Gebiet mit warmem Wasser im Nordpazifik, Spitzname "The Blob"blieben jahrelang (2014-2016) und verursachten Fischereisperrungen, Massenstrandungen von Meeressäugetieren und schädliche Algenblütenausbrüche entlang der Küste. Es hat sogar das Wetter im pazifischen Nordwesten in großem Maßstab verändert.

Meereshitzewellen werden heißer, halten länger an und richten mehr Schaden an Beispiele für Auswirkungen von Meereshitzewellen auf Ökosysteme und Arten. Das Bleichen von Korallen und das Absterben von Seegras (oben links und rechts) haben die marinen Lebensräume beeinträchtigt und schwerwiegende ökologische Auswirkungen auf die assoziierten Gemeinschaften. Massensterblichkeit und veränderte Rekrutierungsmuster kommerziell wichtiger Arten wie Abalone und Hummer (unten links und rechts) hatten sozioökonomische Auswirkungen. Dan Smale / MBA

Während die globalen Meerestemperaturen weiter ansteigen und die Meereswärmewellen immer weiter zunehmen, werden die marinen Ökosysteme, auf die viele angewiesen sind, in Bezug auf Nahrung, Lebensunterhalt und Erholung immer weniger stabil und vorhersehbar.

Die Verbindung zum Klimawandel

Der anthropogene, also vom Menschen verursachte Klimawandel ist mit einigen dieser jüngsten Meereshitzewellen verbunden.

Beispielsweise haben die menschlichen Emissionen von Treibhausgasen die Meereshitzewelle 2016 in tropischem Australien, Was zu ... führte massive Bleichung des Great Barrier Reef, 53-mal häufiger.

Noch dramatischer war die Hitzewelle der Meere in der Tasmanischen See 2015/16, die mehr als acht Monate andauerte und die tasmanische Fischerei- und Aquakulturindustrie störte dank des anthropogenen Klimawandels über 300-mal wahrscheinlicher.

Für die Wissenschaftler besteht der nächste Schritt darin, zukünftige Veränderungen unter verschiedenen Erwärmungsszenarien zu quantifizieren. Wie oft werden sie noch auftreten? Wie viel wärmer werden sie sein? Und wie lange halten sie noch?

Letztendlich sollten Wissenschaftler Prognosen für politische Entscheidungsträger, Manager und die Industrie entwickeln, die die zukünftigen Auswirkungen von Meereshitzewellen für Wochen oder Monate vorhersagen können. Diese Informationen würden den Fischereimanagern helfen, zu wissen, wann sie ein Fischerei-, Aquakulturunternehmen eröffnen oder schließen müssen, um Erntedaten zu planen, und den Naturschutzmanagern, um zusätzliche Überwachungsbemühungen durchzuführen.

Prognosen können helfen, die Risiken in den Griff zu bekommen. Letztendlich müssen wir jedoch dringend Maßnahmen ergreifen, um die Treibhausgasemissionen zu senken und die globale Erwärmung zu begrenzen. Wenn nicht, sind die marinen Ökosysteme auf ein immer stärkeres Hämmern durch extreme Meereswärme eingestellt.

Weitere Informationen zu diesem und verwandten Studien finden Sie unter www.marineheatwaves.org.Das Gespräch

Über den Autor

Eric Oliver, Assistenzprofessor, Dalhousie University; Alistair Hobday, Senior Principal Research Scientist - Ozeane und Atmosphäre, CSIRO; Dan Smale, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Meeresökologie, Marine Biological Association;; Neil Holbrook, Professor, Universität von Tasmanienund Thomas Wernberg, ARC Future Fellow in Meeresökologie, University of Western Australia

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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