A América do Norte experimentou uma série de ondas de calor perigosas durante o verão de 2020, quebrando recordes de costa a costa. No Oceano, as condições extremas de aquecimento também estão se tornando mais frequentes e intensas. Dois novos estudos da Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) investigam as ondas de calor e correntes marinhas na borda da plataforma continental, que impactam a circulação oceânica regional e a vida marinha.

Em um artigo publicado em 17 de setembro no Journal of Climate , Oceanógrafos da WHOI e colaboradores do GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, na Alemanha, usam um novo modelo para compreender como os processos oceânicos afetam as ondas de calor marinhas em profundidade na costa oeste da Austrália. Conhecido como "Ningaloo Niño, "esses eventos de aquecimento extremo causaram morte em massa de organismos marinhos, branqueamento de coral, e mudanças potencialmente permanentes no ecossistema, todos impactam as pescas e as economias que deles dependem.

“Esta área é um ponto importante para o aumento da temperatura e eventos extremos, com impactos drásticos sobre as espécies marinhas regionais, "disse o autor principal Svenja Ryan." É importante entender onde as mudanças de temperatura e salinidade da coluna de água estão acontecendo para que você possa determinar como o ecossistema será impactado. "

Pela primeira vez no sul do Oceano Índico, Ryan e seus co-autores, Os oceanógrafos físicos da WHOI, Caroline Ummenhofer e Glen Gawarkiewicz, mostraram que os efeitos das ondas de calor marinhas se estendem a 300 metros ou mais abaixo da superfície ao longo de toda a costa oeste da Austrália. Eles descobriram que durante os anos La Niña, a Corrente Leeuwin que flui para o sul se torna mais forte e está associada a anomalias de temperatura quente em profundidades maiores. Essas condições foram observadas durante a onda de calor marinha de 2011 que levou ao primeiro registro de branqueamento de coral no recife de Ningaloo, um local do Patrimônio Mundial, e extensa perda de uma floresta de algas nas proximidades. Durante os períodos de El Niño, as anomalias de temperatura e salinidade associadas às ondas de calor marinhas são limitadas à superfície do oceano, mostrando que processos oceânicos complexos desempenham um papel importante na extensão de profundidade de eventos extremos.

Ryan e seus colegas estão usando uma abordagem de modelagem semelhante para estudar as ondas de calor marinhas no Atlântico Noroeste. "O desafio, onde quer que você vá, é que as ondas de calor marinhas têm tantos drivers, "Ryan disse." Compreender os diferentes tipos de eventos e sua estrutura de profundidade associada é crucial para a avaliação de impacto regional e estratégias de adaptação, bem como para prever mudanças potenciais em um clima futuro. "

Embora os modelos permitam aos cientistas compreender e prever mudanças nos processos oceânicos em grande escala, esses modelos contam com dados coletados em campo. Em um estudo publicado em 30 de agosto, 2020, no Journal of Geophysical Research :Oceanos , O autor principal, Jacob Forsyth, fez uso de 25 anos de dados oceanográficos coletados pelo navio porta-contêineres (CMV) Oleander em suas viagens semanais entre Nova Jersey e Bermudas. Essas medições fornecem informações valiosas sobre o jato de quebra de prateleira do Mid-Atlantic Bight, uma corrente de água fria que flui para o sul ao longo da plataforma continental de Labrador ao Cabo Hatteras.

Forsyth, um estudante de pós-graduação no Programa Conjunto MIT-WHOI e seus co-autores, Gawarkiewicz e a oceanógrafa física da WHOI Magdalena Andres, notou uma relação distinta entre a temperatura do mar atual e a mudança. Não apenas o Shelfbreak Jet muda sazonalmente - desacelerando consideravelmente do inverno para o verão - eles também descobriram que ele diminuiu cerca de 10 por cento desde o início da coleta de dados em 1992. A desaceleração do jato é consistente com o aquecimento a longo prazo de a plataforma continental.

"O Shelfbreak Jet está associado ao aumento de nutrientes, que afeta a produtividade da pesca, "disse Gawarkiewicz." À medida que as ondas de calor marinhas se tornam mais frequentes, precisamos entender como isso se liga ao jato. "

A partir de 2000, pesquisadores começaram a notar que redemoinhos de calor, a água salgada que se desprendia da Corrente do Golfo - conhecida como "anéis de núcleo quente" - quase dobrou de número na plataforma continental da Nova Inglaterra. Não apenas esses anéis aumentam a temperatura e a salinidade da água, eles empurram o Shelfbreak Jet em direção à costa, e às vezes fecha totalmente ou inverte a direção de seu fluxo. Os autores observaram que as mudanças nas correntes e temperaturas na plataforma continental já provocaram mudanças nas principais áreas de pesca da Nova Inglaterra:a lagosta fria está se movendo lentamente para o mar, enquanto as lulas de atum curto são mais comumente encontradas perto da costa.

"Você poderia chamar de 'retorno da lula', onde alguns desses anéis estão chegando à plataforma continental embalados com lulas. Outros não têm nenhum, "disse Gawarkiewicz." O trabalho de Jacob é um passo importante para desvendar esse mistério e nos ajudar a prever como as correntes e as temperaturas de prateleira responderão aos anéis que se aproximam. "

Os dados oceanográficos coletados pelo CMV Oleander são essenciais para a compreensão da dinâmica de mudança rápida em um sistema complexo, disseram os co-autores. Estudos anteriores baseiam-se em dados de satélite, que se limitam a medições da superfície do oceano em uma ampla área. "Olhar para a superfície pode não contar toda a história do que está acontecendo quando os anéis se aproximam da plataforma continental, ou seus efeitos na ressurgência, "disse Forsyth." Este artigo mostra como é importante ter esse tipo de monitoramento de longo prazo. "