Хвилі морської спеки можуть спричинити хаос на морському дні

Більшість із нас знають, що таке хвиля спеки на суші — спека, яка триває кілька днів. Але океани теж отримують теплові хвилі. Коли температура води перевищує сезонний поріг протягом п’яти днів або більше, це хвиля морської спеки. Вони завдають найбільшої шкоди влітку, коли океан вже найтепліший, але вони можуть виникати в будь-яку пору року. Понад 90% тепла, захопленого парниковими газами, потрапляє в наші океани. Тож не дивно, що хвилі морської спеки стають набагато інтенсивнішими та частішими. Цей рік вийшов за рамки чартів. З квітня цього року середня температура світового океану була найвищою за всю історію спостережень.

З 1980-х років супутники зробили революцію в науці про океан, дозволивши проводити щоденні вимірювання температури океану. Але супутники спостерігають зверху. Вони не бачать, що відбувається під поверхнею.

Наше нове дослідження, опубліковане в Communications Earth & Environment, досліджує, що відбувається в більш глибоких водах. Виявляється, хвилі морської спеки виникають не лише на поверхні. Під час найбільш руйнівних хвиль морської спеки тепло може проникати аж до морського дна. Примітно, що деякі хвилі спеки впливають лише на морське дно.

Чому хвилі глибоководної спеки важливі?

Хоча зазвичай ми бачимо морських істот лише на поверхні океану, життя є на всьому шляху внизу. На мілкіших морських днах континентального шельфу — затонулих частинах наших континентів — живе риба, морські водорості, губки, холодноводні корали, молюски та ракоподібні.

Середня глибина цих мілководних океанів менше 100 метрів. Коли шельф закінчується, зазвичай виникає крутий схил у глибину океану, де між поверхнею та морським дном є кілометри води.

Хвилі морської спеки завдають шкоди життю в морях, що покривають континентальний шельф. Тутешні істоти чутливі до екстремальних температур, як і ті, що на поверхні. Але «екстремальне» для них відрізняється від того, що ми вважаємо екстремальним. Якщо ви звикли до води при 12℃, хвиля спеки 15℃ може бути руйнівною.

Коли хвилі морської спеки вражають, вони можуть вбити. Більше мільярда морських істот загинули під час однієї хвилі спеки біля узбережжя західної частини Сполучених Штатів і Канади у 2021 році. Цього року хвилі екстремальної спеки вразили великі частини океанів під час північного літа. Риби та інші істоти, які можуть рухатися, роблять це, прямуючи до полюсів або глибше в пошуках прохолоднішої води. Ті, хто не може витримати це або померти. Хвилі спеки можуть спровокувати міграцію. З’являються нові види, які шукають притулку та можуть змінити екосистему.

Ми мало знаємо про глибоководні хвилі тепла

Моря, що покривають континентальний шельф, відносно мілкі порівняно з кілометрами води в глибоких океанах. Але попри це неможливо побачити, що відбувається внизу за допомогою супутників чи високочастотного радара.

Море – вороже середовище. Інструменти піддаються впливу високого тиску, їдкої солоної води та морських організмів, таких як устриці та губки, що осідають на них. Це одна з причин, чому ми маємо дуже обмежені дані про довгострокові тенденції температур під поверхнею. Але ці записи є життєво важливими для розрахунку типових температур для пори року та з’ясування того, що таке екстремум.

Австралія є одним із небагатьох місць, де довгостроково накопичуються такі цінні дані. Біля південно-східного узбережжя лежить багато океанографічних причалів — плаваюча колекція датчиків, закріплених на дні. Один із них вимірював щоденну температуру від поверхні до морського дна на глибині 65 метрів з 1993 року.

Наші попередні дослідження показали, що хвилі морської спеки на глибині насправді можуть бути інтенсивнішими та тривати довше, ніж на поверхні. Але чому?

У нашому новому дослідженні ми уважно вивчили дані про температуру. Ми виявили, що хвилі морської спеки бувають різних типів і мають різні причини. Ми також виявили, що деякі типи хвиль морської спеки більш ймовірні протягом певних сезонів.

Наприклад, зимові хвилі морської спеки часто поширюються від поверхні до морського дна. Вони відбуваються, коли потужна, глибока і тепла Східно-Австралійська течія змійками тягнеться на захід до узбережжя. Коли течія коливається над материковим схилом, вона тягне теплу воду над шельфом і наближається до узбережжя.

Влітку Австралія отримує два дуже різні типи хвиль спеки в наших океанах. Перші трапляються, коли погода синя. З невеликою кількістю хмар більше тепла від сонця потрапляє в океани. Вони також можуть виникнути, коли вітри слабкіші та океан менше охолоджується через випаровування. Ці хвилі тепла обмежені поверхнею та кількома метрами нижче.

Потім є друга, дуже дивна система теплових хвиль, яка з’являється лише поблизу морського дна. Вони утворюються, коли сильний вітер створює течії, що спускають теплу мілку воду на дно. На східному узбережжі ці течії походять від холодних вітрів з півдня. Тож навіть коли ви тремтите від холодних вітрів із Південного океану, океанське дно може бути спекотним через хвилю спеки. Вони можуть бути найбільш руйнівними для екосистем, але залишаються майже непоміченими.

Хвилі морської спеки не створюються однаково

Наше дослідження показало, що хвилі морської спеки мають різні смаки. Це має значення, тому що це дозволить нам краще прогнозувати, чи хвиля спеки ось-ось вразить наші океани. І це дозволить нам передбачити, які частини водної товщі зараз постраждають і які екосистеми.

Звичайно, уповільнення потепління океану та запобігання морським тепловим хвилям від пошкодження екосистем означає різке скорочення викидів вуглецю. Але поки ми працюємо над цим, ці знання можуть дати нам час для пошуку стратегій зменшення кількості загиблих під водою та шкоди для туризму та рибальства, які залежать від виживання цих екосистем. Джерело