Uppväxt är en process där djupa, kallt vatten stiger mot ytan. Vanligtvis, vatten som stiger upp till ytan till följd av uppvärmning är kallare och näringsrikt. Detta är anledningen till att kustväxande ekosystem är några av de mest produktiva ekosystemen i världen och stöder många av världens viktigaste fiske.

Till exempel, Eastern Boundary Upwelling Systems (EBUS), t.ex. California Current System (CalCS), Canary Current System (CanCS), Humboldt Current System (HCS), och Benguela Current System (BenCS), är bland de mest produktiva marina ekosystemen, levererar upp till 20% av de globala fiskfångsterna, även om de bara täcker cirka 1% av det totala havet. Yta längs havsvindar, tvinga vattentransporten till havs och ytflödets divergens, därigenom lyfts näringsrika djupa vatten in i det eufotiska skiktet. Det näringsrika uppsvällda vattnet, förutom solljuset, upprätthåller blomstranden av växtplankton som är grunden för vattenlevande livsmedelsbanor.

Att förstå drivkrafterna och övervaka förändringar inom EBUS blir allt viktigare:många studier har faktiskt dokumenterat trender och förändringar i dekadal skala i EBUS -ekosystemstrukturen. Uppvärmning vid kusten ökar stratifieringen av vatten och det kan begränsa uppväxningens effektivitet för att föra upp näringsrika djupa vatten upp till ytan. Ökande eller minskande av de uppåtgående gynnsamma vindarna kan också mildra eller förstärka effekten av kustuppvärmningen. Kustvågor kan också påverka vattenspelarens stratifiering som modulerar biogeokemiska kustförhållanden och utlöser vertikala förskjutningar av termoklinen, som styr anomalier under ytan (t.ex. salthalt), och därmed påverkan på EBUS -produktiviteten.

Dessutom, vi måste nämna påverkan av de viktigaste storskaliga havsatmosfärprocesserna:El Nino Southern Oscillation (ENSO), Pacific Decadal Oscillation (PDO), norra Stilla havet Gyre Oscillation (NPGO), Nordatlantiska oscillationen (NAO), Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) verkar spela en roll för att kontrollera uppväxtvariation.

En studie publicerad i Nature Vetenskapliga rapporter syftade till att förstå den koherenta och icke-koherenta lågfrekvensvariabiliteten över EBUS, och att utforska hur det är kopplat till storskaliga klimatlägen i syfte att modellera och studera den interårliga till dekadala variabiliteten hos de stora Eastern Boundary Upwelling Systems.

Studien, ledd av forskaren Giulia Bonino, forskare vid CMCC ODA — Ocean modellering and Data Assimilation Division, och medförfattare av CMCC-forskarna Simona Masina och Dorotea Iovino, och av Emanuele Di Lorenzo från Georgia Institute of Technology, fokuserar på att kvantifiera tvingande dynamik (t.ex. längs havsvindar, vindspänningskrullning, termoklindjup) som styr lågfrekventa moduleringar i varje EBUS samtidigt som man syftar till att identifiera hur forceringen är kopplad till storskalig klimatdynamik, att äntligen förstå i vilken utsträckning storskalig klimatdynamik präglar en sammanhängande signal över EBUS.

Forskare modellerade havsdynamik i uppväxtområden med en global virvel-tillåtande konfiguration av NEMO-modellen från 1958 till 2015. För att kvantifiera uppväxten, de introducerade en ensemble av passiva spårämnen i simuleringen, som frigörs kontinuerligt i underjordiska skiktet (150-250 m) i varje EBUS över en region från kusten till 50 km offshore.

"Resultaten belyser det unika i varje EBUS när det gäller förare och klimatvariationer, "förklarar Giulia Bonino." Lokalen (t.ex. vind tvingar, stratifiering och termoklinjedjup) och fjärrkontrollen (t.ex. passage av kustfångade vågor) som tvingar, med olika bidrag i varje EBUS, tycks styra den årliga uppvärmningsvariabiliteten. Således, för att förutsäga och föreslå hypoteser om de långsiktiga variationerna i uppväxt, Det är viktigt att identifiera ett korrekt uppväxtindex i förhållande till de viktigaste drivkrafterna för varje domän. Särskilt, både kustvindvariationer och stratifiering måste betraktas som potentiellt konkurrenskraftiga eller kompletterande drivkrafter för uppväxande variationer under klimatförändringar. "

Den andra viktiga frågan som tas upp i studien är påverkan av storskalig klimatvariation på långsiktig uppväxt och i vilken utsträckning det finns en sammanhängande lågfrekvent variation över EBUS. "Variabiliteten som är förknippad med klimatlägen kan vara av betydelse för att förutsäga framtida störningar vid årliga till dekadala tidsskalor, "förklarar Giulia Bonino." Våra resultat visar att tecken på global uppvärmning, kännetecknas av starka vindar i ett förändrat klimat, är uppenbara endast över Benguela -systemet. Från ett bredare klimatperspektiv, EBUS delar inte variabilitet, förutom från det välkända inflytandet från ENSO på Stillahavssystemen. Därför, Uppvärmningssystem i Atlanten och Stilla havet verkar vara oberoende. Förlänger den aktuella analysen till en längre period, med kopplade modeller och med samma passiva spårningssätt, hjälper till att klargöra dessa frågor, gör det möjligt att jämföra resultaten, och för att bekräfta eventuella oväntade telekopplingar mellan uppvärmningssystem. "