A ressurgência é um processo em que, a água fria sobe em direção à superfície. Tipicamente, a água que sobe à superfície como resultado da ressurgência é mais fria e rica em nutrientes. Esta é a razão pela qual os ecossistemas costeiros de ressurgência são alguns dos ecossistemas mais produtivos do mundo e sustentam muitos dos pesqueiros mais importantes do mundo.

Por exemplo, os sistemas de ressurgência do limite oriental (EBUS), como o California Current System (CalCS), o Canary Current System (CanCS), o Sistema Atual de Humboldt (HCS), e o Sistema Corrente de Benguela (BenCS), estão entre os ecossistemas marinhos mais produtivos, fornecendo até 20% das capturas globais de peixes, embora cubram apenas cerca de 1% do oceano total. Ventos da superfície ao longo da costa, forçar o transporte marítimo de água e a divergência do fluxo de superfície, elevando assim as águas profundas ricas em nutrientes para a camada eufótica. A água ressurgida rica em nutrientes, além da luz do sol, sustenta a proliferação de fitoplâncton que é a base da teia alimentar aquática.

Compreender os impulsionadores e monitorar as mudanças no EBUS está se tornando cada vez mais importante:muitos estudos documentaram de fato tendências e mudanças em escala decadal na estrutura do ecossistema EBUS. O aquecimento costeiro aumenta a estratificação da água e pode limitar a eficácia da ressurgência para trazer águas profundas ricas em nutrientes para a superfície. O aumento ou a diminuição dos ventos favoráveis ​​à ressurgência também podem mitigar ou ampliar o efeito do aquecimento costeiro. As ondas costeiras também podem influenciar a estratificação da coluna de água, modulando as condições biogeoquímicas costeiras e desencadeando deslocamentos verticais da termoclina, que controla anomalias de subsuperfície (por exemplo, salinidade), e, portanto, o impacto na produtividade EBUS.

Além disso, devemos mencionar a influência dos principais processos oceânico-atmosféricos de grande escala:a Oscilação Sul do El Niño (ENSO), a oscilação decadal do Pacífico (PDO), a Oscilação do Giro do Pacífico Norte (NPGO), a Oscilação do Atlântico Norte (NAO), a Oscilação Multidecadal do Atlântico (AMO) parecem desempenhar um papel no controle da variabilidade da ressurgência.

Um estudo publicado na Nature Relatórios Científicos teve como objetivo compreender a variabilidade de baixa frequência coerente e não coerente em todo o EBUS, e explorar como ele está ligado a modos climáticos de grande escala com o objetivo de modelar e estudar a variabilidade interanual a decadal dos principais sistemas de ressurgência do limite oriental.

O estudo, liderado pela cientista Giulia Bonino, pesquisador da CMCC ODA - Divisão de Modelagem de Oceanos e Assimilação de Dados, e coautor dos cientistas Simona Masina e Dorotea Iovino do CMCC, e por Emanuele Di Lorenzo do Instituto de Tecnologia da Geórgia, concentra-se na quantificação da dinâmica de força (por exemplo, ventos ao longo da costa, onda de estresse do vento, profundidade termoclina) que controla as modulações de baixa frequência em cada EBUS, ao mesmo tempo que visa identificar como a forçante está ligada à dinâmica do clima em grande escala, para finalmente entender até que ponto a dinâmica do clima em grande escala imprime um sinal coerente em EBUS.

Os pesquisadores modelaram a dinâmica do oceano em áreas de ressurgência usando uma configuração global de permissão de redemoinho do modelo NEMO de 1958 a 2015. Para quantificar a ressurgência, eles introduziram um conjunto de rastreadores passivos na simulação, que são continuamente liberados na camada subsuperficial (150-250 m) em cada EBUS ao longo de uma região da costa a 50 km da costa.

"Os resultados destacam a singularidade de cada EBUS em termos de drivers e variabilidade climática, "explica Giulia Bonino." O local (por exemplo, força do vento, estratificação e profundidade termoclina) e o forçamento remoto (por exemplo, passagem de ondas costeiras aprisionadas), com contribuições diferentes em cada EBUS, parecem controlar a variabilidade da ressurgência interanual. Assim, a fim de prever e propor hipóteses sobre as variações de longo prazo na ressurgência, identificar um índice adequado de ressurgência em relação aos principais condutores de cada domínio é essencial. Em particular, tanto as variações dos ventos costeiros quanto a estratificação devem ser consideradas como fatores potencialmente competitivos ou complementares da variabilidade da ressurgência sob as mudanças climáticas. "

A segunda questão importante abordada no estudo é a influência da variabilidade climática em grande escala na ressurgência de longo prazo e o grau em que existe uma variabilidade de baixa frequência coerente em EBUS. "A variabilidade associada aos modos climáticos pode ser importante para prever perturbações futuras em escalas de tempo interanuais a decadais, "explica Giulia Bonino." Nossos resultados mostram que os sinais de aquecimento global, caracterizado por fortes ventos emergentes em um clima em mudança, são evidentes apenas no sistema de Benguela. De uma perspectiva climática mais ampla, EBUS não compartilham variabilidade, exceto pela influência bem conhecida do ENSO nos sistemas do Pacífico. Portanto, Os sistemas de ressurgência do Atlântico e do Pacífico parecem ser independentes. Estendendo a análise atual para um período mais longo, com modelos acoplados e com a mesma abordagem de traçadores passivos, ajudará a esclarecer essas questões, permitindo que os resultados sejam comparados, e para confirmar quaisquer teleconexões inesperadas entre os sistemas de ressurgência. "