Los científicos identifican olas de calor en el fondo del océano

Los investigadores han estado investigando las olas de calor marinas en la superficie del mar durante mucho tiempo pero ahora han descubierto que existen también en los fondos marinos

Anomalías de la temperatura del agua del mar en el Pacífico asociada a "The Blob" con anomalías muy cálidas en tonalidades rojas. Imagen sólo para ilustración. NASA.

La ola de calor marino de 2013-2016 conocida como "The Blob" calentó una gran extensión de aguas superficiales en el noreste del Pacífico, alterando los ecosistemas marinos de la costa oeste, deprimiendo los retornos del salmón y dañando la pesca comercial. También provocó una ola de investigación sobre el calentamiento extremo de las aguas superficiales del océano.

Pero, como muestra una nueva investigación de la NOAA, las olas de calor marinas también ocurren en las profundidades del agua.

En un artículo publicado en la revista Nature Communications, un equipo dirigido por investigadores de la NOAA utilizó una combinación de observaciones y modelos informáticos para generar la primera evaluación amplia de las olas de calor marinas en el fondo de las aguas productivas de la plataforma continental que rodean a América del Norte.

"Los investigadores han estado investigando las olas de calor marinas en la superficie del mar durante más de una década", dijo el autor principal Dillon Amaya, científico investigador del Laboratorio de Ciencias Físicas de la NOAA. "Esta es la primera vez que hemos podido sumergirnos realmente más profundo y evaluar cómo se desarrollan estos eventos extremos a lo largo de los fondos marinos poco profundos".

Nota de la RAM. Mientras, las temperaturas superficiales del mar a nivel global entran en un "territorio desconocido" con valores muy altos:

Olas de calor marinas: ahora detectada en las profundidades

Las olas de calor marinas impactan dramáticamente la salud de los ecosistemas oceánicos en todo el mundo, interrumpiendo la productividad y distribución de organismos tan pequeños como el plancton y tan grandes como las ballenas. Como resultado, ha habido un esfuerzo considerable para estudiar, rastrear y predecir el momento, la intensidad, la duración y los impulsores físicos de estos eventos.

La mayor parte de esa investigación se ha centrado en las temperaturas extremas en la superficie del océano, para lo cual hay muchas más observaciones de alta calidad tomadas por satélites, barcos y boyas. Las temperaturas de la superficie del mar también pueden ser indicadores de muchas características físicas y bioquímicas del océano de ecosistemas marinos sensibles , lo que hace que los análisis sean más sencillos.

Alrededor del 90% del exceso de calor del calentamiento global ha sido absorbido por el océano, que se ha calentado alrededor de 1,5 °C durante el último siglo.

Las olas de calor marinas se han vuelto un 50% más frecuentes durante la última década.

En los últimos años, los científicos han aumentado los esfuerzos para investigar las olas de calor marinas en toda la columna de agua utilizando los datos limitados disponibles. Pero la investigación anterior no apuntó a las temperaturas extremas en el fondo del océano a lo largo de las plataformas continentales, que proporcionan un hábitat crítico para importantes especies comerciales como langostas, vieiras, cangrejos, platijas, bacalao y otros peces de fondo.

Extensión espacial de la ola de calor marina en el fondo frente a la superficie. a–i La fracción del área de cada Gran Ecosistema Marino (LME, por sus siglas en inglés) que experimentó condiciones de olas de calor marinas superficiales (SMHW, por sus siglas en inglés) para cada mes entre 1993 y 2019. El sombreado indica la intensidad promedio de SMHW (°C) en un mes determinado, medida por las anomalías de la temperatura de la superficie del mar (SSTA) promediadas en todas las celdas de cuadrícula que experimentan condiciones de SMHW. Los contornos negros marcan una fracción del área de LME en condiciones de olas de calor marinas en el fondo (BMHW) (es decir, la altura de la barra en la Fig. 5). Las líneas grises horizontales marcan extensiones de área de 0,5 y 1. Tenga en cuenta que solo se usaron celdas de cuadrícula con profundidades de fondo <400 m para los cálculos de intensidad y porcentaje de área. Los números junto a los nombres de LME indican el número total de meses con una extensión de área superior a 0,5 para SMHW y BMHW, respectivamente. Crédito:Comunicaciones de la naturaleza (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-36567-0


Debido a la relativa escasez de conjuntos de datos de temperatura del agua del fondo, los científicos utilizaron un producto de datos llamado "reanálisis" para realizar la evaluación, que comienza con las observaciones disponibles y emplea modelos informáticos que simulan las corrientes oceánicas y la influencia de la atmósfera para "completar los espacios en blanco." Usando una técnica similar, los científicos de la NOAA han podido reconstruir el clima global desde principios del siglo XIX.

Si bien los reanálisis del océano han existido durante mucho tiempo, sólo recientemente se han vuelto lo suficientemente hábiles y tienen una resolución lo suficientemente alta como para examinar las características del océano, incluidas las temperaturas del fondo, cerca de la costa.

El equipo de investigación, de NOAA, CIRES y NCAR, encontró que en las plataformas continentales alrededor de América del Norte, las olas de calor marinas en el fondo tienden a persistir por más tiempo que sus contrapartes superficiales y pueden tener señales de calentamiento más grandes que las aguas superficiales suprayacentes.

Las olas de calor marinas en el fondo y en la superficie pueden ocurrir simultáneamente en el mismo lugar, especialmente en regiones menos profundas donde las aguas superficiales y del fondo se mezclan.

Pero las olas de calor en el fondo marino también pueden ocurrir con poca o ninguna evidencia de calentamiento en la superficie, lo que tiene implicaciones importantes para la gestión de pesquerías comercialmente importantes. “Eso significa que puede estar sucediendo sin que los gerentes se den cuenta hasta que los impactos comiencen a notarse”, dijo Amaya.

Impactos

En 2015, una combinación de floraciones de algas nocivas y la pérdida del hábitat del bosque de algas frente a la costa oeste de los Estados Unidos, ambos causados por The Blob, provocó el cierre de marisquerías que le costaron a la economía más de $185 millones, según un estudio de 2021. La pesquería comercial de cangrejo Dungeness en los tres estados registró una pérdida de $97,5 millones, que afectó a las pesquerías tanto tribales como no tribales. Las comunidades costeras de Washington y California perdieron un total combinado de $84 millones en gastos turísticos debido al cierre de las pesquerías recreativas de navajas y abulones.

En 2021, una encuesta de peces de fondo publicada por NOAA Fisheries indicó que el bacalao del golfo de Alaska se había desplomado durante The Blob, experimentando una disminución del 71 % en su abundancia entre 2015 y 2017. Por otro lado, los peces de fondo jóvenes y otras criaturas marinas en la corriente del norte de California El sistema prosperó bajo las condiciones oceánicas sin precedentes, según un artículo de 2019 de la Universidad Estatal de Oregón y los investigadores de NOAA Fisheries.

Las temperaturas del agua del fondo inusualmente cálidas también se han relacionado con la expansión del pez león invasivo a lo largo del sureste de los EE. UU.

Los autores dicen que será importante mantener los sistemas de monitoreo de la plataforma continental existentes y desarrollar nuevas capacidades de monitoreo en tiempo real para alertar a los administradores de recursos marinos sobre las condiciones de calentamiento del fondo.

"Sabemos que se necesita un reconocimiento temprano de las olas de calor marinas para la gestión proactiva del océano costero", dijo el coautor Michael Jacox, oceanógrafo investigador que divide su tiempo entre el Centro de Ciencias Pesqueras del Suroeste de la NOAA y el Laboratorio de Ciencias Físicas. "Ahora está claro que debemos prestar más atención al fondo del océano, donde viven algunas de las especies más valiosas y pueden experimentar olas de calor muy diferentes a las de la superficie ".

Referencia

Amaya, D.J. et al, Bottom marine heatwaves along the continental shelves of North America, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-36567-0. www.nature.com/articles/s41467-023-36567-0

Esta entrada se publicó en Noticias en 18 Mar 2023 por Francisco Martín León