Как будущие морские волны тепла могут нанести ущерб морским экосистемам и рыболовству Великобритании

Океаны стремительно нагреваются. 2023 год побил температурные рекорды по всему миру, и впервые температура океана превысила доиндустриальный уровень более чем на 1°C. Это привело к серии событий — морских волн тепла — в обоих полушариях.

Морские волны тепла — это периоды экстремально высоких температур моря, которые могут формироваться как в локальных "горячих точках", так и охватывать обширные части океанических бассейнов. По определению, они должны длиться не менее пяти дней, но некоторые крупные события продолжались месяцы и даже годы.

Подобные события уже приводили к катастрофическим последствиям для морских экосистем, экономики и прибрежных сообществ: обесцвечивание кораллов, массовая гибель рыбы, потеря водорослевых лесов.

Восполнение пробела в понимании

Великобритания в основном избегала крупных морских волн тепла, способных нанести заметный ущерб. Однако в июне 2023 года у берегов Великобритании и Ирландии возникло кратковременное, но интенсивное событие. Его последствия остаются неизвестными, что подчеркивает пробел в понимании характеристик прошлых волн тепла вокруг Великобритании и их потенциального будущего воздействия.

В статье в Frontiers in Marine Science исследователи впервые охарактеризовали морские волны тепла и их противоположности — морские волны холода — в водах Великобритании.

Воды Великобритании не выглядят основной "горячей точкой" в Северной Атлантике, однако при детальном рассмотрении становится очевидна региональная изменчивость, особенно для волн тепла.

В среднем, южная часть Северного моря и пролив Ла-Манш, как правило, испытывают более длительные (около месяца) и умеренно интенсивные (максимальные температуры на 1.5°C выше ожидаемых) волны тепла. В то время как восточная часть Северного моря склонна к более коротким (2–3 недели), но более интенсивным (максимальные температуры >3°C) событиям.

Существенная изменчивость

Морские волны тепла фиксируются по всему побережью Великобритании, длятся до пяти месяцев и могут происходить в любое время года, даже зимой. Отдельные события сильно различаются по местоположению, интенсивности, продолжительности и времени года. Эта высокая изменчивость может объяснять неоднозначную реакцию хлорофилла-a (показателя обилия фитопланктона).

Исследование показывает, что экстремумы хлорофилла-a не совпадают с температурными экстремумами в водах Великобритании. Однако есть некоторые указания на то, что высокопродуктивные события, названные "зелеными волнами", чаще происходят в южной части Северного моря и ближе к побережью.

Для всей Северной Атлантики морские волны тепла чаще совпадают с "синими волнами" (низкие экстремумы хлорофилла-a) в тропиках и субтропиках, а волны холода — с "зелеными волнами" в более высоких широтах. Прямая связь между этими типами экстремумов вокруг Великобритании непоследовательна и требует дальнейшего изучения.

Сезонные различия

Время наступления события также сильно влияет на воздействие на морскую экосистему. Например, если волна тепла придется на разгар лета, тепловые пределы видов (например, морской травы или водорослей) могут быть превышены, что приведет к их повреждению или гибели.

Но если событие произойдет зимой или весной, несезонно теплая температура может спровоцировать цветение фитопланктона. Это может привести либо к временному росту продуктивности (на пользу рыболовству), либо к вредоносному цветению водорослей.

Исследование также показывает, что когда морские волны тепла возникают в относительно мелководных южной части Северного моря и проливе Ла-Манш, концентрация кислорода у дна, как правило, крайне низка, что увеличивает стресс для донных экосистем. В других районах Великобритании эта связь проявляется в первой половине года, когда водная толща хорошо перемешана и воздействие экстремальных поверхностных температур достигает морского дна. Летом водная толща перемешана хуже, и воздействие волны тепла ограничивается поверхностью.

Уникальная возможность

Учитывая сложность региона, крайне важно проводить целенаправленные исследования для понимания будущего воздействия морских волн тепла на экосистемы, "голубую" экономику и общество. Если можно будет определить регионы высокого риска, можно оценить и должным образом повысить устойчивость видов и прибрежных сообществ.

Волна тепла в июне 2023 года должна восприниматься как сигнал тревоги. Хотя в настоящее время эти события не кажутся такими продолжительными или интенсивными, как в других частях мира, прогнозируется их увеличение.

Это означает, что у Великобритании есть уникальная возможность использовать свое преимущество во времени и, учась на опыте других стран, повысить готовность и способность реагировать на будущие экстремальные события.