Marin värmebölja - Marine heatwave

En marin värmebölja (MHW) är en kort period med onormalt höga temperaturer i ett hav eller hav . Marina värmeböljor orsakas av en mängd olika faktorer och har associerats med allvarliga förändringar av den biologiska mångfalden, till exempel sjöstjärnsödande sjukdomar , giftiga algblomningar och massdödlighet i bentiska samhällen .

Stora marina värmeböljahändelser som Great Barrier Reef 2002, Mediterranean 2003, Northwest Atlantic 2012 och Northeast Pacific 2013-2016 har haft drastiska och långsiktiga effekter på de oceanografiska och biologiska förhållandena i dessa områden. Den regeringsklimatpanel (IPCC) rapport om den globala uppvärmningen av 1,5 ° C är "så gott som säkert" att den globala havet har absorberat mer än 90% av den överskottsvärme i våra klimatsystemen, har hastigheten för havet uppvärmningen fördubblats, och MHW -händelser har fördubblats i frekvens sedan 1982. Under RCP 4.5 och RCP 6.0 -scenarier kommer det att få allvarliga effekter på mark- och oceaniska ekosystem när havet fortsätter att värma.

Definition

En marin värmebölja är en diskret förlängd anomaliskt varmvattenhändelse. Kraven för varmvattenhändelser som ska beskrivas som MHW är en varaktighet på 5 eller fler dagar, temperaturer som är högre än 90: e percentilen för 30 års lokala mätningar, högst 3 dagar med kylning och som förekommer i en specifik region.

Det senaste arbetet från Marine Heatwaves International Working Group har föreslagit ett kategoriseringssystem för att låta forskare och beslutsfattare definiera dessa extrema händelser och studera effekterna på biologiska system.

Kategorier

Kategorier av marina värmeböljor enligt definitionen i Hobday et al. (2018)

Den kvantitativa och kvalitativa kategoriseringen av MHW, definierad av Marine Heatwaves International Working Group, upprättar ett namngivningssystem, typologi och egenskaper för MHW -händelser. Namnsystemet tillämpas efter plats och år; till exempel Medelhavet 2003. Detta gör det möjligt för forskare att jämföra förare och egenskaper för varje händelse, geografiska och historiska trender för MHW och enkelt kommunicera MHW-händelser när de inträffar i realtid. Kategoriseringssystemet är en skala från 1 till 4. Kategori 1 är en måttlig händelse, kategori 2 är en stark händelse, kategori 3 är en allvarlig händelse och kategori 4 är en extrem händelse. Kategori tillämpas på varje händelse i realtid definieras främst ytvattentemperaturen anomalier (SSTA), men på lång sikt inkluderar typologi och egenskaper. Typerna av MHW är symmetrisk, långsam start, snabb start, låg intensitet och hög intensitet. MHW -händelser kan ha flera kategorier, till exempel långsam start hög intensitet. Egenskaperna för MHW -händelser inkluderar varaktighet, intensitet (max, genomsnitt, kumulativ), debut, nedgångshastighet, regioner och frekvens.

Förare

Exempel på regionala svängningar ENSO, ASO och NAO hämtade från NOAA.org

Drivrutinerna för MHW -evenemang kan brytas in i lokala processer, telekopplingsprocesser och regionala klimatmönster . Två kvantitativa mätningar av dessa förare har föreslagits för att identifiera MHW, genomsnittliga ytvattentemperaturen och ytvattentemperaturen variabilitet. På lokal nivå domineras MHW-händelser av havsadvektion , luft-havsflöden, termoklinstabilitet och vindspänning . Telekopplingsprocesser avser klimat- och vädermönster som förbinder geografiskt avlägsna områden. För MHW är telekopplingsprocessen som spelar en dominerande roll atmosfärisk blockering / sänkning , jetströmmens position, oceaniska kelvinvågor , regional vindspänning , varm yttemperatur och säsongsbetonade klimatsvängningar . Dessa processer bidrar till regionala uppvärmningstrender som oproportionerligt påverkar västerländska gränsströmmar. Regionala klimatmönster som interdekadala svängningar som El Niño Southern Oscillation (ENSO) har bidragit till MHW -händelser som " The Blob " i nordöstra Stilla havet. Drivrutiner som verkar på biogeografiska områden eller jorden som helhet är dekadala svängningar, som Pacific Decadal Oscillations (PDO) och antropogen havsuppvärmning.

evenemang

MHW kallade " The Blob " som inträffade i nordöstra Stilla havet från 2013 till 2016.

Havets yttemperaturer har registrerats sedan 1904 i Port Erin, Storbritannien och fortsätter genom globala organisationer som IPCC , Marine Heatwaves International Working Group, NOAA , NASA och många fler. Händelser kan identifieras från 1925 till idag. Listan nedan är inte en fullständig representation av alla MHW -händelser som har spelats in.

Lista: 1) Medelhavet 1999, 2003, 2006 2) Västra Australien 1999, 2011 3) NW Atlantic 2012, 2016 4) NE Pacific 2013–2016, "The Blob" 5) Great Barrier Reef 1998, 2002, 2016 6) Tasman Sea 2015


Fördelning av MHW 1999–2019
namn Kategori Varaktighet (dagar) Intensitet (° C) Område (Mkm 2 )
Medelhavet 1999 1 8 1.9 NA
Medelhavet 2003 2 10 5.5 0,5
Medelhavet 2003 2 28 4.6 1.2
Medelhavet 2006 2 33 4.0 NA
Västra Australien 1999 3 132 2.1 NA
Västra Australien 2011 4 66 4.9 0,95
Stora barriärrevet 2016 2 55 4.0 2.6
Tasmanhavet 2015 2 252 2.7 NA
Nordvästra Atlanten 2012 3 132 4.3 0,1–0,3
Nordöstra Stilla havet 2015 3 711 2.6 4.5–11.7
Santa Barbara 2015 3 93 5.1 NA

Biologiska effekter

Förändringar i den termiska miljön hos mark- och marina organismer kan ha drastiska effekter på deras hälsa och välbefinnande. MHW -händelser har visat sig öka livsmiljönedbrytningen, ändra artens utbredning, komplicera hanteringen av miljömässigt och ekonomiskt viktigt fiske, bidra till massdödlighet av arter och generellt omforma ekosystem. Nedbrytning av livsmiljön sker genom förändringar av den termiska miljön och efterföljande omstruktureringar och ibland fullständig förlust av biogena livsmiljöer, såsom sjögräsbäddar , koraller och kelpskogar . Dessa livsmiljöer innehåller en betydande andel av oceanernas biologiska mångfald. Förändringar i havsströmssystem och lokala termiska miljöer har flyttat många tropiska arter från norrut medan tempererade arter har tappat sina södra gränser. Stora utrymmeskift tillsammans med utbrott av giftiga algblomningar har påverkat många arter inom taxa. Hanteringen av dessa drabbade arter blir allt svårare när de migrerar över förvaltningsgränser och livsmedelsdynamikens förändring. En minskning av artens överflöd, såsom massdödligheten för 25 bentiska arter i Medelhavet 2003, Sea Star Wasting Disease och korallblekningshändelser har kopplats till ökad havsytemperatur. Effekten av mer frekventa och långvariga MHW -händelser kommer att få drastiska konsekvenser för utbredningen av arter.

Beräknade effekter

Havsatmosfärsförändringar mellan 1925 och 1954 & 1987–2016 visar en ökning med 34% i frekvens, 17% ökning av varaktigheten och 54% ökning av de totala årliga dagarna under MHW med användning av IPCC RCP -simulering MHW global genomsnittsprognos RCP 4.5 och RCP 6.0. Den 24 september 2019 släppte IPCC sin rapport om "The Ocean and Cryosphere in a Changing Climate", och i denna rapport hänvisas till MHW 72 gånger. RCP -scenarier 2.6–8.5 visar en global genomsnittlig yttemperatur som stiger 1,6–2,0 ° C mellan 2031–2050 och fortsätter att stiga till 1,6–4,3 ° C mellan 2081 och 2100. För havsytemperaturer resulterar detta i en genomsnittlig ökning med 0,9–1,3 ° C mellan 2031–2050 och en ökning med 1,0–3,7 ° C mellan 2081 och 2020. Många arter upplever redan dessa temperaturskiftningar under MHW -händelser. Det finns många ökade riskfaktorer och hälsoeffekter för många kust- och inlandssamhällen när den globala medeltemperaturen och extrema värmehändelser stiger.

Referenser

externa länkar