Frekvensen för marina värmeböljdagar ökade med 50% under det senaste århundradet, men vår förmåga att förutsäga dem har begränsats av bristande förståelse kring de globala viktiga processerna som orsakar och förstärker dessa händelser.

Nu, ett internationellt team, ledd av australiensiska forskare från ARC Center of Excellence for Climate Extremes (CLEX) och Institute for Marine and Antarctic (IMAS) studier, har publicerats i Naturkommunikation den första globala bedömningen av de viktigaste drivkrafterna bakom marina värmeböljor.

De fann att kända klimatfenomen, som El Niño-södra oscillationen eller den nordatlantiska oscillationen, med sitt centrum för handling i ett havsområde kan öka oddsen för marina värmeböljor i andra regioner tusentals kilometer bort.

"Vetenskaplig förståelse av marina värmeböljor är i sin linda men skadan dessa händelser gör på marina ekosystem, fiske och turism kan vara enorma och gör dem till ett viktigt studieområde, "sa huvudförfattaren till studien, IMAS-professor Neil Holbrook.

"Med tanke på att marina värmeböljor ökar i frekvens och denna trend förväntas fortsätta, vårt team ville sätta en baslinje för vår förståelse av de fysiska mekanismer som driver dem. Också, Vi var intresserade av att få en uppfattning om huruvida sannolikheten för marina värmeböljor kan ökas eller minskas baserat på klimatpåverkan."

Bedömningen tog hänsyn till marina värmeböljor och deras drivkrafter i 22 regioner över fyra hav och klimatzoner, baserad på publicerade artiklar sedan 1950.

Teamet undersökte också sambandet mellan marina värmeböljor och nio kända klimatoscillationer/mönster, och om sannolikheten för marina värmeböljor kan förbättras eller undertryckas av dessa faktorer. Till sist, laget uppskattade intensiteterna, varaktigheten och omfattningen av de rapporterade marina värmeböljorna under satellitobservationsperioden sedan 1982.

Forskarna fann att marina värmeböljor kan påverkas av flera faktorer i kombination, där processer kan vara både lokala och avlägsna till händelserna.

"El Niño—södra oscillationen påverkar inte bara marina värmeböljor i Stilla havet utan också i Indiska oceanen och spelade en ledande roll i den extrema marina värmeböljan känd som Ningaloo Niño i västra Australien 2011, " sa CLEX medförfattare Dr Alex Sen Gupta.

"Vi fann också att andra klimatfenomen som Indiska oceanens dipol och Nordatlantiska oscillation påverkar marina värmeböljor."

Den globala bedömningen avslöjade också några häpnadsväckande extrema marina värmeböljor.

Forskarna fann att det största området som påverkades av värmeböljorna inträffade i nordöstra Stilla havet där, under 2015, en marin värmebölja täckte ett område nästan dubbelt så stort som andra tidigare rapporter runt om i världen.

Den mest intensiva värmeböljan de hittade var i nordvästra Atlanten under 2012, där temperaturen toppade med 10,3°C grader över genomsnittet för den tiden på året.

Även om rekorden är anmärkningsvärda, baskunskapen från denna studie om de viktiga drivkrafterna för marina värmeböljor över hela världen kommer att vara ovärderlig för forskare.