Ny forskning visar att temperaturerna i djuphavet fluktuerar mer än vad forskare tidigare trodde och en uppvärmningstrend kan nu upptäckas på havets botten.

I en ny studie i AGU:s journal Geofysiska forskningsbrev , forskare analyserade ett decennium av temperaturregistreringar per timme från förtöjningar förankrade på fyra djup i Atlantens argentinska bassäng utanför Uruguays kust. Djupen representerar ett intervall runt det genomsnittliga havsdjupet på 3, 682 meter (12, 080 fot), med den grundaste på 1, 360 meter (4, 460 fot) och den djupaste på 4, 757 meter (15, 600 fot).

De fann att alla platser uppvisade en uppvärmningstrend på 0,02 till 0,04 grader Celsius per decennium mellan 2009 och 2019 - en betydande uppvärmningstrend i djuphavet där temperaturfluktuationer vanligtvis mäts i tusendelar av en grad. Enligt studieförfattarna, denna ökning är förenlig med uppvärmningstrender i det grunda havet i samband med antropogena klimatförändringar, men mer forskning behövs för att förstå vad som driver fram stigande temperaturer i djuphavet.

"Under tidigare år, alla brukade anta att det djupa havet var stilla. Det fanns ingen rörelse. Det blev inga förändringar, " sa Chris Meinen, en oceanograf vid NOAA Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory och huvudförfattare till den nya studien. "Men varje gång vi tittar upptäcker vi att havet är mer komplext än vi trodde."

Utmaningen att mäta djupet

Forskare i dag övervakar topp 2, 000 meter (6, 560 fot) av havet närmare än någonsin tidigare, till stor del på grund av ett internationellt program kallat Global Ocean Observing System. Enheter som kallas Argo flyter som sjunker och stiger i det övre havet, guppar fram i havsströmmar, tillhandahålla en rik mängd kontinuerliga data om temperatur och salthalt.

Det djupa havet, dock, är notoriskt svårtillgängligt och dyrt att studera. Forskare tar vanligtvis dess temperatur med hjälp av fartyg som sänker ett instrument till havsbotten bara en gång vart tionde år. Detta innebär att forskarnas förståelse av de dagliga förändringarna i bottenhalvan av havet ligger långt efter deras kunskap om ytan.

Meinen är en del av ett team på NOAA som genomför en sällsynt långtidsstudie på havets botten, men tills nyligen, teamet trodde att de fyra enheterna som de hade förtöjt på botten av den argentinska bassängen bara samlade in information om havsströmmar. Sedan såg Meinen en studie från University of Rhode Island som visade upp en funktion hos enheten som han hade varit helt omedveten om. En temperatursensor var inbyggd i instrumentets trycksensor som användes för att studera strömmar och hade för övrigt samlat in temperaturdata för hela studien. Allt de behövde göra var att analysera den data de redan hade.

"Så vi gick tillbaka och vi kalibrerade alla våra timdata från dessa instrument och satte ihop vad som i huvudsak är ett kontinuerligt 10 år långt timrekord av temperatur en meter från havsbotten, " sa Meinen.

Dynamiska djup

Forskarna fann på de två grundare djupen av 1, 360 och 3, 535 meter (4, 460 fot och 11, 600 fot), temperaturerna fluktuerade ungefär varje månad med upp till en grad Celsius. På djup under 4, 500 meter (14, 760 fot), temperaturfluktuationer var mer minut, men förändringarna följde ett årligt mönster, indikerar att årstiderna fortfarande har en mätbar inverkan långt under havsytan. Medeltemperaturen på alla fyra platserna steg under loppet av decenniet, men ökningen med cirka 0,02 grader Celsius per decennium var endast statistiskt signifikant på djup över 4, 500 meter.

Enligt författarna, dessa resultat visar att forskare måste ta temperaturen på djuphavet minst en gång om året för att ta hänsyn till dessa fluktuationer och fånga upp meningsfulla långsiktiga trender. Sålänge, andra runt om i världen som har använt samma förtöjningsplatser för att studera djuphavshavsströmmar kan analysera sina egna data och jämföra temperaturtrenderna i andra havsbassänger.

"Det finns ett antal studier runt om i världen där den här typen av data har samlats in, men det har aldrig tittats på, " Sa Meinen. "Jag hoppas att detta kommer att leda till en omanalys av ett antal av dessa historiska datauppsättningar för att försöka se vad vi kan säga om djuphavstemperaturvariationer."

En bättre förståelse av temperaturen i djuphavet kan få konsekvenser som når bortom havet. Eftersom världshaven absorberar så mycket av världens värme, att lära sig om havets temperaturtrender kan hjälpa forskare att bättre förstå temperaturfluktuationer också i atmosfären.

"Vi försöker bygga ett bättre globalt havsobservationssystem så att i framtiden, vi kan göra bättre väderprognoser, ", sa Meinen. "För närvarande kan vi inte ge riktigt exakta säsongsprognoser, men förhoppningsvis när vi får bättre prediktionsförmåga, vi kommer att kunna säga till bönder i Mellanvästern att det kommer att bli en blöt vår och du kanske vill plantera dina grödor därefter."