Extrema värmeböljor har täckt Stilla havets nordvästra, Sibirien, Grekland, Mellanöstern, Sydostasien och andra regioner i sommar, med temperaturer som närmar sig och överstiger 50 C.

Eftersom temperaturer nära överlevnadströsklar utomhus, personer som inte har lätt tillgång till luftkonditionerings- eller kylstationer, eller inte kan fly, kan ge efter för värmeböljor.

Dessa klimatextremer blir allt vanligare. Men hur tragiska de än är för människors hälsa, de är bara en del av en större klimatkatastrofhistoria – den omfattande skadan på ekosystemen som människor är beroende av, inklusive jordbruk, fiske och sötvatten.

De flesta vilda djur kan inte söka skydd från extrem hetta. Uppskattningsvis en miljard marina djur kan ha omkommit under värmeböljan i juni förra året bara i nordvästra Stilla havet.

Fiske i varmt vatten

Många människor kan uppfatta sjöar och floder som tillflyktsort från aldrig tidigare skådad värme, men sötvattensystem är inte mindre känsliga. Värmeböljor har dödat tusentals fiskar i Alaska när temperaturen överskridit dödlighetsgränsen för kallvattenfiskar.

Årets varma och torra sommar kan kollapsa laxfisket i Sacramento River i Kalifornien. I British Columbia och Yukon, Antalet lax har minskat med så mycket som 90 procent och har fått den federala regeringen att stänga ner 60 procent av det kommersiella laxfisket och First Nations kommunala laxfiske.

Kallvattenfisk, som öring och lax, pressas ur sin kyla, väl syresatt, djupvattenmiljö. Eftersom vatten innehåller mindre syre vid högre vattentemperaturer, detta tvingar fisken att flytta till kustnära regioner. Även om dessa grundare vatten kan vara bättre syresatta, de är ännu varmare och kan överskrida termiska toleranser för kallvattenarter.

Av samma skäl, Invasiva fiskar, som t.ex. tunnbas, trivs i varmare temperaturer och tränger undan inhemska kanadensiska fiskar som gös och öring.

Vatten är i rörelse — för lite och för mycket

Kombinationen av ett värmande klimat, torka och mänskliga aktiviteter, inklusive bevattning för jordbruk, kan få drastiska konsekvenser för både kvaliteten och kvantiteten på vår sötvattenförsörjning — vilket i slutändan leder till brist på dricksvatten.

I slutet av århundradet, avdunstningen beräknas öka med 16 procent globalt. Sjöar närmare ekvatorn, som redan upplever de högsta avdunstningshastigheterna, förväntas uppleva den största ökningen.

I regioner med säsongsbetonat istäcke, Avdunstningshastigheten kan öka med varmare lufttemperaturer och när istäcket är kortare eller helt förlorat. Detta "lyfter på locket" på en sjö under vintern och kan potentiellt leda till avdunstning året runt, accelererar hastigheten med vilken vatten förloras. Salter och näringsämnen koncentreras i det återstående vattnet, leder till ytterligare försämring av vattenkvaliteten.

Dricksvatten i länder med begränsat sötvatten ser deras tillgång minska ytterligare, inklusive Aralsjön i Kazakstan och Tchadsjön i centrala Afrika. Lake Poopó var en gång den näst största sjön i Bolivia med en yta på 3, 000 kvadratkilometer, men torkade ut helt 2015. Även i vattenrika områden som Arktis, grunda dammar, inklusive några dammar som bildas när isrik permafrost tinar, torkar redan ut.

Å andra sidan, isdämda issjöar i både polar- och alpina regioner är känsliga för utbrott av översvämningar när dammar smälter, potentiellt översvämma nedströms ekosystem och de samhällen som är beroende av dem, inklusive befolkningsrika områden som i Himalaya och Anderna. Klimatförändringarna är en krismultiplikator och hotar att göra vattenbrist eller översvämning till en förestående verklighet för allt fler människor.

Algblomningen ökar

Varmare somrar, tillsammans med intensiva stormar som levererar stora mängder näringsämnen och föroreningar i skurar, skapar de perfekta förutsättningarna för tidigare, tätare och intensivare algblomningar. Skadliga toxinproducerande cyanobakterier (blågröna alger som ofta bildar flytande ytblomningar) kan leda till massdödlighet hos fiskar och fåglar, samt utgöra ett allvarligt hälsohot för boskap, sällskapsdjur, vilda djur och människor.

Under 2014, över en halv miljon människor kunde inte använda sin vattenförsörjning i Toledo, Ohio, på grund av en giftig algblomning i Lake Erie. Lake Taihu, Kina, som levererar vatten till 40 miljoner människor har ofta blomningar så stora att de kan upptäckas från rymden och lämnar miljontals människor i en dricksvattenförsörjningskris.

I Ontario, det finns nu rapporter om algblomning i tidigare orörda norra sjöar som inträffade så sent som i november. Studie efter studie kopplar nu varmare förhållanden och tillhörande sjöförändringar som viktiga bidragande faktorer till giftiga blomningar.

Snabba förändringar kräver snabba reaktioner

Klimatiska extremer förekommer nu oftare och med större intensitet än vad som förutspåddes av även de mest pessimistiska klimatmodellerna. Vi korsar redan ekosystemtrösklar och tipppunkter som inte ens förväntades inträffa förrän i slutet av detta århundrade.

Klimatiska extremer kommer inte att uppträda gradvis, men stötar kommer att märkas snabbt och ofta utan förvarning, lämnar lite tid för anpassning. Vi måste omedelbart utveckla och implementera evidensbaserade klimatanpassningsplaner, så att vi är förberedda på de oundvikliga nödsituationer som redan pågår, inklusive massiva skogsbränder, kustnära och lokala översvämningar, avbrott i livsmedelsförsörjningen och sötvattenbrist.

Den apokalyptiska framtiden, en gång porträtterades endast i böcker och filmer, håller på att bli vår verklighet och tiden för att bedöma våra alternativ håller på att ta slut. Många studier har visat fördelarna med att minska utsläppen av växthusgaser. Mänsklig innovation och originalitet, tillsammans med en känsla av brådska, krävs för att minska framtida effekter.

Utan begränsningsinsatser, vi måste förbereda oss för nedfallet av den växande klimatkatastrofen och skydda våra medborgare och ekosystem.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.