Runt världen, perioder av snabb havsuppvärmning inträffar oftare än vi trodde. För att trivas i framtiden, marina samhällen måste fatta beslut baserade på klimattrender snarare än historiska data. Kredit:Gulf of Maine Research Institute
5 augusti, 2019 - En ny studie som publicerades i veckan visar hur marina ekosystem runt om i världen upplever ovanligt höga havstemperaturer oftare än forskare tidigare förväntat sig. Dessa värmande händelser, inklusive marina värmeböljor, stör marina ekosystem och de människor som är beroende av dem.
Dr Andrew Pershing, Vetenskaplig chef vid Gulf of Maine Research Institute, ledde studien, som har titeln "Utmaningar för naturliga och mänskliga samhällen från överraskande havstemperaturer, " och publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) .
Som en del av denna nya forskningssatsning, Dr Pershing, vars forskning tidigare identifierat Maine -bukten som ett av de snabbast uppvärmande ekosystemen i det globala havet, tittat på liknande uppvärmningstrender runt om i världen.
Dr Pershing och hans kollegor undersökte 65 stora marina ekosystem från 1854-2018 för att identifiera frekvensen av överraskande havstemperaturer, som de definierade som en årlig medeltemperatur som är två standardavvikelser över medelvärdet för de föregående tre decennierna.
Forskarna identifierade dessa "överraskningar" över hela världen, inklusive Arktis, Nordatlanten, östra Stilla havet, och utanför Australien. Dessutom, dessa uppvärmningshändelser inträffade med nästan dubbelt så hög hastighet som forskarna förväntade sig.
"Över de 65 ekosystemen vi undersökte, vi förväntade oss att ungefär sex eller sju av dem skulle uppleva dessa "överraskningar" varje år, " förklarar Pershing. "Istället, vi har sett i genomsnitt 12 ekosystem som upplever dessa uppvärmningshändelser varje år under de senaste sju åren, inklusive högst 23 överraskningar 2016. "
a. Antal LME:er (årlig=vit och 5-årig utjämnad=röd) med en årlig temperatur 2SD över medelvärdet för de föregående 30 åren. Skuggningen indikerar sannolikheten för ett visst antal överraskningar varje år efter att ha tagit hänsyn till trenden. b. Samma men för kalla händelser. Kredit:Gulf of Maine Research Institute
Studien undersöker de associerade effekterna av dessa uppvärmningshändelser på både naturliga och mänskliga samhällen.
I naturliga samhällen (t.ex. korallrev, fisk, plankton, etc.), nya arter som föredrar varmare förhållanden kan ofta ersätta kallälskande arter som lider när ett ekosystem värmer. I gradvis värmande ekosystem, övergången av arter bör kunna hålla jämna steg, enligt studien. Dock, i ekosystem som upplever förändring mycket snabbare, dessa naturliga samhällen förväntas drabbas av minskningar av både biomassa och mångfald.
En ökning av havets "överraskningar" påverkar också människor. Forskarna undersökte utmaningen snabba ekosystemförändringar innebär för människor som fattar beslut om havets resurser. När planeten fortsätter att värma, ekosystem och mänskliga samhällen kommer att anpassa sig till de förändrade förhållandena. Dock, enligt forskarna, det är oklart om sådana anpassningar kommer att hålla jämna steg när klimatutvecklingen accelererar.
Som en del av studien, forskargruppen jämförde två distinkta samhällsbeslutande strategier. Med hjälp av en ekonomisk modell, de jämförde framtidsinriktade beslut baserade på klimattrender med resultaten av beslut som endast fattats på historiska erfarenheter. De fann att framåtblickande beslut går mycket bättre när uppvärmningstakten ökar.
a. Skillnaden mellan det observerade och förväntade antalet överraskningar i 20-årsfönster plottade efter regioner (se figur S1). b. Den observerade minus förväntade överraskningar mellan 1997-2016 för LME och det öppna havet. c. Observerade och förväntade överraskningar modellerade som en funktion av förändringen i trend och i varians (R2 =0,40, p<0,01). d. Medeltemperaturutvecklingen och variationen i LME -värdena 2016 (svart stjärna med 75% ellips) och beräknad för 2030, 2060, och 2090 (blå, lila, och röda rutor, respektive). Individuella LME under 2016 visas (cirklar). Kredit:Gulf of Maine Research Institute
Enligt studien, många marina ekosystem värms redan upp tillräckligt snabbt för att tillämpa detta beslutsfattande ramverk.
"Vi går in i en värld där historien är en opålitlig vägledning för beslutsfattande, "säger Pershing." I en värld som förändras snabbt, att satsa på att trenderna kommer att fortsätta är en mycket bättre strategi."
När förekomsten av dessa extrema uppvärmningshändelser fortsätter att öka, resultaten av denna studie belyser vikten av att använda klimatprognoser och andra förutsägande verktyg för att fatta beslut om framtiden.
