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Ola de calor marina

Mapa mundial que muestra varias olas de calor en diferentes lugares en agosto y septiembre de 2023. La ola de calor marina al oeste de América del Sur es un ejemplo destacado.

Una ola de calor marina (abreviada como MHW ) es un período de temperaturas oceánicas anormalmente altas en relación con la temperatura estacional promedio en una región marina en particular. [1] Las olas de calor marinas son causadas por una variedad de factores, incluidos fenómenos meteorológicos a corto plazo, como frentes , eventos intraestacionales (de 30 a 90 días), modos anuales o decenales (10 años) como eventos de El Niño , y eventos más prolongados. cambios de términos como el cambio climático . [2] [3] [4] Las olas de calor marinas pueden tener impactos biológicos en los ecosistemas a nivel individual, poblacional y comunitario. [5] Los MHW han provocado graves cambios en la biodiversidad , como el blanqueamiento de los corales , la enfermedad debilitante de las estrellas de mar , [6] [7] la proliferación de algas nocivas , [8] y la mortalidad masiva de las comunidades bentónicas . [9] A diferencia de las olas de calor terrestres, las olas de calor marinas pueden extenderse por millones de kilómetros cuadrados, persistir durante semanas, meses o incluso años y ocurrir a niveles subterráneos. [10] [11] [12] [13]

Los principales eventos de olas de calor marinas, como la Gran Barrera de Coral en 2002, [14] el Mediterráneo en 2003, [9] el Atlántico noroccidental en 2012, [2] [15] y el Pacífico nororiental en 2013-2016 [16] [17], han tenido impactos drásticos y a largo plazo. sobre las condiciones oceanográficas y biológicas de esas zonas. [9] [18] [8] "El término ola de calor marina , que se refiere a un período discreto de temperaturas del agua de mar inusualmente altas, se acuñó después de un evento de calentamiento sin precedentes frente a la costa occidental de Australia en el verano austral de 2011". [19]

El Sexto Informe de Evaluación del IPCC afirmó en 2022 que "las olas de calor marinas son más frecuentes [...], más intensas y más largas [...] desde la década de 1980, y desde al menos 2006 muy probablemente atribuibles al cambio climático antropogénico". [20] : 381  Esto confirma hallazgos anteriores, por ejemplo en el Informe especial sobre el océano y la criósfera en un clima cambiante de 2019, que afirmaba que es "prácticamente seguro" que el océano global ha absorbido más del 90% del exceso de calor . En nuestros sistemas climáticos, la tasa de calentamiento de los océanos se ha duplicado y la frecuencia de las olas de calor marinas se ha duplicado desde 1982. [21]

Definición

Características de las olas de calor marinas (MHW) globales y regiones de estudio de casos. Propiedades promedio de 34 años (1982-2015) de los MHW basadas en la aplicación de la definición de MHW a conjuntos de datos diarios de temperaturas de la superficie del mar. [2]

El Sexto Informe de Evaluación del IPCC define la ola de calor marina de la siguiente manera: "Un período durante el cual la temperatura del agua es anormalmente cálida para la época del año en relación con las temperaturas históricas, y ese calor extremo persiste durante días o meses. El fenómeno puede manifestarse en cualquier lugar del el océano y a escalas de hasta miles de kilómetros." [22]

Otra publicación lo definió de la siguiente manera: un evento anormalmente cálido es una ola de calor marina "si dura cinco o más días, con temperaturas superiores al percentil 90 basado en un período de referencia histórico de 30 años". [1]

Categorías

Categorías de olas de calor marinas [23]

La categorización cuantitativa y cualitativa de las olas de calor marinas establece un sistema de denominación, una tipología y características para los eventos de olas de calor marinas. [1] [23] El sistema de denominación se aplica por ubicación y año: por ejemplo, Mediterráneo 2003. [23] [9] Esto permite a los investigadores comparar los impulsores y las características de cada evento, las tendencias geográficas e históricas de las olas de calor marinas, y fácilmente comunicar los eventos de olas de calor marinas a medida que ocurren en tiempo real. [23]

El sistema de categorización está en una escala del 1 al 4. [23] La categoría 1 es un evento moderado, la categoría 2 es un evento fuerte, la categoría 3 es un evento severo y la categoría 4 es un evento extremo. La categoría aplicada a cada evento en tiempo real se define principalmente por las anomalías de la temperatura de la superficie del mar (SSTA), pero con el tiempo pasa a incluir tipología y características. [23]

Los tipos de olas de calor marinas son simétricas, de inicio lento, de inicio rápido, de baja intensidad y de alta intensidad. [1] Las olas de calor marinas pueden tener múltiples categorías, como inicio lento y alta intensidad. Las características de los eventos de olas de calor marinas incluyen duración, intensidad (máxima, promedio, acumulativa), tasa de inicio, tasa de disminución, región y frecuencia. [1]

Si bien las olas de calor marinas se han estudiado en la superficie del mar durante más de una década , también pueden ocurrir en el fondo del mar . [24]

Conductores

Escalas espaciales y temporales de impulsores característicos de MHW. Esquema que identifica los impulsores característicos de las olas de calor marinas y sus escalas espaciales y temporales relevantes, [2]

Los impulsores de las olas de calor marinas pueden dividirse en procesos locales, procesos de teleconexión y patrones climáticos regionales . [2] [3] [4] Se han propuesto dos mediciones cuantitativas de estos factores para identificar las olas de calor marinas, la temperatura media de la superficie del mar y la variabilidad de la temperatura de la superficie del mar. [23] [2] [4]

A nivel local, las olas de calor marinas están dominadas por la advección oceánica , los flujos aire-mar, la estabilidad de la termoclina y la tensión del viento . [2] Los procesos de teleconexión se refieren a patrones climáticos y meteorológicos que conectan áreas geográficamente distantes. [25] En el caso de las olas de calor marinas, los procesos de teleconexión que desempeñan un papel dominante son el bloqueo / hundimiento atmosférico , la posición de la corriente en chorro , las ondas kelvin oceánicas, la tensión del viento regional , la temperatura cálida del aire en la superficie y las oscilaciones climáticas estacionales . Estos procesos contribuyen a las tendencias de calentamiento regional que afectan de manera desproporcionada a las corrientes fronterizas occidentales. [2]

Los patrones climáticos regionales, como las oscilaciones interdecenales como El Niño Oscilación del Sur (ENOS), han contribuido a eventos de olas de calor marinas como " The Blob " en el Pacífico nororiental. [26]

Los factores que operan en la escala de los ámbitos biogeográficos o de la Tierra en su conjunto son las oscilaciones decenales, como las oscilaciones decenales del Pacífico (PDO), y el calentamiento antropogénico de los océanos debido al cambio climático . [2] [4] [21]

Se han identificado áreas oceánicas de sumideros de carbono en las latitudes medias de ambos hemisferios y áreas de desgasificación de carbono en regiones de afloramiento del Pacífico tropical como lugares donde ocurren olas de calor marinas persistentes; En estas zonas se está estudiando el intercambio de gases aire-mar. [27]

El cambio climático como factor adicional

Temperatura de la superficie del mar de 1979 a 2023 en la región entre 60 grados sur y 60 grados norte (los años más antiguos son azules, los años intermedios son blancos, los años más recientes son rojos).

Los científicos predicen que la frecuencia, duración, escala (o área) e intensidad de las olas de calor marinas seguirán aumentando. [28] : 1227  Esto se debe a que las temperaturas de la superficie del mar seguirán aumentando con el calentamiento global y, por lo tanto, la frecuencia e intensidad de las olas de calor marinas también aumentarán. El alcance del calentamiento de los océanos depende de los escenarios de emisiones y, por tanto, de los esfuerzos humanos por mitigar el cambio climático . En pocas palabras, cuantas más emisiones de gases de efecto invernadero (o menos mitigación), más aumentará la temperatura de la superficie del mar. Los científicos lo han calculado de la siguiente manera: habría un aumento relativamente pequeño (pero aún significativo) de 0,86 °C en la temperatura media de la superficie del mar para el escenario de bajas emisiones (llamado SSP1-2.6). Pero para el escenario de altas emisiones (llamado SSP5-8.5), el aumento de temperatura sería de hasta 2,89 °C. [28] : 393 

La predicción para las olas de calor marinas es que pueden llegar a ser "cuatro veces más frecuentes en 2081-2100 en comparación con 1995-2014" en el escenario de menores emisiones, u ocho veces más frecuentes en el escenario de mayores emisiones. [28] : 1214  Los escenarios de emisiones se denominan SSP por Shared Socioeconomic Pathways . Para estas predicciones se utiliza un modelo matemático llamado CMIP6 . Las predicciones son para el promedio del período futuro (años 2081 a 2100) en comparación con el promedio del período pasado (años 1995 a 2014). [28] : 1227 

Muchas especies ya experimentan estos cambios de temperatura durante el transcurso de las olas de calor marinas. [1] [23] Hay muchos factores de riesgo e impactos en la salud cada vez mayores para las comunidades costeras y del interior a medida que aumentan la temperatura promedio global y los eventos de calor extremo. [29]

Lista de eventos

Las temperaturas de la superficie del mar se han registrado desde 1904 en Port Erin, Reino Unido [4] y las mediciones continúan a través de organizaciones globales como la NOAA , la NASA y muchas más. Los acontecimientos se pueden identificar desde 1925 hasta la actualidad. [4] La siguiente lista no es una representación completa de todos los eventos de olas de calor marinas que se hayan registrado.

Impactos

Sobre los ecosistemas marinos

Los cambios en el ambiente térmico de los organismos terrestres y marinos pueden tener efectos drásticos en su salud y bienestar. [18] [29] se ha demostrado que las olas de calor marinas aumentan la degradación del hábitat, [34] [35] cambian la dispersión del área de distribución de las especies, [18] complican la gestión de pesquerías de importancia ambiental y económica, [16] contribuyen a la mortalidad masiva de especies, [9] [8] [6] y, en general, remodelar los ecosistemas. [14] [36]

La degradación del hábitat se produce a través de alteraciones del ambiente térmico y la posterior reestructuración y, a veces, pérdida completa de hábitats biogénicos como lechos de pastos marinos , corales y bosques de algas . [34] [35] Estos hábitats contienen una proporción significativa de la biodiversidad de los océanos. [18] Los cambios en los sistemas de corrientes oceánicas y los ambientes térmicos locales han desplazado el área de distribución de muchas especies tropicales hacia el norte, mientras que las especies templadas han perdido sus límites al sur. Los grandes cambios de distribución junto con los brotes de proliferación de algas tóxicas han afectado a muchas especies de todos los taxones. [8] La gestión de estas especies afectadas se vuelve cada vez más difícil a medida que migran a través de los límites de gestión y la dinámica de la red alimentaria cambia.

Los aumentos de la temperatura de la superficie del mar se han relacionado con una disminución de la abundancia de especies , como la mortalidad masiva de 25 especies bentónicas en el Mediterráneo en 2003, la enfermedad debilitante de las estrellas de mar y los episodios de blanqueamiento de corales . [9] [18] [6] Las excepcionales olas de calor marinas relacionadas con el cambio climático en el mar Mediterráneo durante 2015-2019 provocaron una extinción masiva generalizada de vida marina en cinco años consecutivos. [37] El impacto de olas de calor marinas más frecuentes y prolongadas tendrá implicaciones drásticas para la distribución de las especies. [21]

Blanqueamiento de corales

El calentamiento de las aguas superficiales del océano puede provocar el blanqueamiento de los corales, lo que puede causar daños graves y la muerte de los corales. El Sexto Informe de Evaluación del IPCC de 2022 encontró que: "Desde principios de la década de 1980, la frecuencia y gravedad de los eventos de blanqueamiento masivo de corales han aumentado drásticamente en todo el mundo". [38] : 416  Los arrecifes de coral, así como otros ecosistemas de la plataforma marina, como costas rocosas , bosques de algas marinas , pastos marinos y manglares , han sufrido recientemente mortalidades masivas debido a olas de calor marinas. [38] : 381  Se espera que muchos arrecifes de coral "sufran cambios de fase irreversibles debido a olas de calor marinas con niveles de calentamiento global >1,5°C". [38] : 382 

Este problema ya fue identificado en 2007 por el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) como la mayor amenaza para los sistemas de arrecifes del mundo. [39] [40]

La Gran Barrera de Coral experimentó su primer evento importante de blanqueamiento en 1998. Desde entonces, la frecuencia de los eventos de blanqueamiento ha aumentado, con tres eventos ocurridos en los años 2016-2020. [41] Se predice que el blanqueamiento ocurrirá tres veces por década en la Gran Barrera de Coral si el calentamiento se mantiene a 1,5 °C, aumentando cada dos años a 2 °C. [42]

Con el aumento de los eventos de blanqueamiento de corales en todo el mundo, National Geographic señaló en 2017: "En los últimos tres años, 25 arrecifes, que comprenden tres cuartas partes de los sistemas de arrecifes del mundo, experimentaron eventos de blanqueamiento severos en lo que los científicos concluyeron que fue la peor secuencia jamás vivida. de blanqueamientos hasta la fecha." [43]

Sobre los patrones climáticos

La ola de calor marina denominada " The Blob " que ocurrió en el Pacífico nororiental de 2013 a 2016. [44]

Están surgiendo investigaciones sobre cómo las olas de calor marinas influyen en las condiciones atmosféricas. Se ha descubierto que las olas de calor marinas en el Océano Índico tropical provocan condiciones secas en el subcontinente indio central. [45] Al mismo tiempo, hay un aumento de las precipitaciones en el sur de la India peninsular en respuesta a las olas de calor marinas en el norte de la Bahía de Bengala. Estos cambios son una respuesta a la modulación de los vientos monzónicos por las olas de calor marinas.

Opciones para reducir los impactos

Para abordar la causa fundamental de las olas de calor marinas más frecuentes e intensas, [20] : se necesitan 416  métodos de mitigación del cambio climático para frenar el aumento de la temperatura global y de la temperatura de los océanos .

Mejores pronósticos de las olas de calor marinas y un mejor seguimiento también pueden ayudar a reducir sus impactos. [20] : 417 

Ver también

Referencias

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