Klimatförändringarna har gjort rekordvärmande värmeböljor desto mer sannolika, både på land och under havets yta. När världens hav suger upp koldioxid från atmosfären - liksom den största delen av den extra värmen som fångas upp av den globala uppvärmningen - genomgår det några betydande förändringar.

Marina värmeböljor - långa perioder med ovanligt varma havstemperaturer - är en av dessa förändringar. Dessa extrema temperaturer ökar i frekvens runt om i världen och skapar kaos på marina ekosystem.

Som oceanograf, Jag studerar de många sätt som oceanerna förändras-från vecka till vecka, från år till år och, självklart, under årtionden och århundraden-för att bättre förstå de pågående förändringarna och de långtgående effekterna de kan ha på marina ekosystem och de samhällen som förlitar sig på dem.

Personliga kontakter

Jag är blandad nybyggare och inhemsk härkomst. På en sida, mina rötter är i inuiterna i norra Labrador, och som inuit är vårt förhållande till havet av yttersta vikt. Havet ger vår mat, våra motorvägar och vår koppling till naturen.

Under de senaste 40 åren har September Arktisk havsisutbredning har sjunkit med ungefär hälften, och i år är det på väg mot en låg som ligger nära rekordet som sattes 2012. För Labrador Inuit, det betyder att isen blir mindre förutsägbar. Hur skulle en vår utan havsis se ut? Vad skulle det betyda?

Det skulle innebära att man inte kan resa över havsisen. Det skulle innebära att man inte får tillgång till vilda livsmedel, som sälar, och vara mer beroende av för dyra och undernärande "butiksmat". Det skulle innebära en oförmåga att nå kulturellt viktiga platser som ligger långt från samhällen. Det skulle innebära en betydande förändring av livsstilen - och en som jag skulle beskriva som ett slags kulturellt trauma.

På andra sidan, Jag är kopplad till nybyggare och invandrare till Nova Scotias South Shore, en plats som är ekonomiskt och kulturellt knuten till havet. Vad betyder varmare vattentemperaturer - så mycket som 4C i Atlanten i Kanada - för kustfiskare?

Det skulle minst sagt innebära en osäker framtid. Kommer det fiske som stöder samhällen där, som amerikansk hummer eller snökrabba, förbli livskraftiga under de kommande decennierna? Svaret på det är inte klart. Finns det ett fiske som kan ersätta dessa i ett drastiskt varmare framtida klimat? Vi vet inte än.

Extrema havstemperaturer

Marina värmeböljor förekommer på olika platser vid olika tidpunkter, kan dock ha dramatiska effekter på marin ekologi och fiske. De kan förekomma när som helst på året, men har ofta de största effekterna under den redan varma sommarsäsongen.

Till exempel, en marin värmebölja i nordvästra Atlanten under sommaren 2012 höjde havstemperaturen 1-3C över genomsnittet 1981-2011. Det varmare vattnet tvingade amerikanska hummer att flytta in i grundare kustområden i större antal och tidigare än vanligt i Maine -bukten. Detta hade ekonomiska konsekvenser för fiskare eftersom hummerpriserna sjönk, och ökade politiska spänningar mellan USA och Kanada.

Den vetenskapliga förståelsen för marina värmeböljor är fortfarande i ett tidigt skede. Vi har mycket arbete framför oss att förstå deras variation, orsaker och processer. Denna information kan hjälpa oss att förstå den historiska historien, samt vilka regioner som kan komma att förutse marina värmeböljor med hög effekt i framtiden och deras potentiella risker för havsfiske och ekosystem.

Arbetar mot framtiden

Mitt team vid Dalhousie University, som inkluderar doktorander och postdoktorer, hanterar ett antal frågor på denna front. Vi tittar på den historiska historien om marina värmeböljor i den skotska hyllan (sydväst om Nova Scotia) för att bättre förstå hur tidigare temperatursvängningar är kopplade till historiskt fiske där. Vi gräver djupare i de fysiska processer och statistiska egenskaper som ligger bakom marina värmeböljor så att de kan förutses bättre. Och vi arbetar med datasimuleringar av havet så att vi kan undersöka tidigare och framtida scenarier. Vi hoppas också kunna överbrygga klyftorna mellan klimatvetenskap och fiskeindustrin, och mellan grundforskning och praktiska tillämpningar.

Till sist, Jag ser ett behov av att mobilisera kunskap mellan forskare och samhällen - åt båda hållen. Lokalbefolkningen är en del av lösningen. De kan vara med och identifiera forskningsfrågorna för forskare att studera och utvärdera föreslagna korrigeringar. Gemenskapsbaserad övervakning, medborgarvetenskap och partnerskap mellan akademi och samhällen har tidigare lyckats med att få samhällsmedlemmar och kustfiskare att delta i mätningar av havet och arbeta direkt med havsforskare.

Jag har startat flera projekt för att skapa denna länk i min hemregion i norra Labrador, inklusive gemenskapsbaserad övervakning av havstemperaturer från havsisen, distribuera havsdrifter längs kusten och dokumentera lokal havskunskap för att integrera den tillsammans med vetenskapliga mätningar.

Världens hav förändras. Som forskare kan vi fokusera vår forskning på att försöka förstå och lösa problemen med havsförändringar. Som människor och samhällen, vi kan ge kunskap och vägledning till det vetenskapliga samfundet om de problem som är mest angelägna - och hjälpa till att lösa dem tillsammans.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.