Det är inte bara landet som stönar under värmen – havet lider också av värmeböljor. I Medelhavet längs de italienska och spanska kusterna är vattentemperaturerna för närvarande upp till 5 °C högre än långtidsgenomsnittet vid den här tiden på året. Forskare har undersökt marina värmeböljor i några år nu - till exempel vid universitetet i Bern. Det är dock relativt lite känt om hur marina värmeböljor uppstår tillsammans med andra extrema händelser i havet. Sådana händelser kallas sammansatta händelser och anses utgöra en stor risk för klimatförändringar. Medan de processer som leder till extrema händelser på land, såsom översvämningar, skogsbränder, värmeböljor eller torka och hur de interagerar med varandra har studerats intensivt tidigare, har upptäckten att havsväder och extrema klimathändelser också kan inträffa i kombinationen är relativt ny.

En grupp forskare vid Oeschger Center for Climate Change Research, ledd av Thomas Frölicher, har nu undersökt om marina värmeböljor uppstår samtidigt i kombination med extrema händelser i andra potentiella marina ekosystemstressfaktorer. Förutom värme inkluderar potentiella stressfaktorer även höga surhetsnivåer i havet. "För första gången har vi kvantifierat frekvensen av sammansatta händelser där marina värmeböljor inträffar tillsammans med extrem surhet", säger Friedrich Burger, postdoktor och första författare till studien som just publicerats i tidskriften Nature Communications . Extrema händelser med hög havssyrahalt är händelser där protonkoncentrationen i havsvatten är högre än normalt.

Sammansatta händelser är särskilt vanliga i de subtropiska haven

Huvudfynden i studien, som är baserad på månatliga observationer från det öppna havet på ytan från 1982 till 2019, är att marina värmeböljor och extrema havssurhetshändelser inträffar relativt ofta tillsammans. Detta innebär att de negativa effekterna av tidigare marina värmeböljor potentiellt förvärrades av extrema sura förhållanden. "Vi kan visa", säger havsmodelleraren Friedrich Burger, "att dessa sammansatta händelser är vanligast i de subtropiska haven, men jämförelsevis sällsynta på de höga breddgraderna och det tropiska Stilla havet."

Samtidigt förekomst av marina värmeböljor och extrema oceaner av surhet i regioner som de subtropiska haven orsakas av en ökning av surheten vid högre temperaturer. Men om temperaturökningen också orsakar andra effekter, såsom mindre blandning av relativt surare undervattensvatten med ytvatten, kan en värmebölja också minska surheten och därmed minska frekvensen av sammansatta händelser. Detta händer i södra oceanen eller det tropiska Stilla havet. "För att bestämma den relativa frekvensen av kombinerade extrema händelser är det avgörande att förstå effekterna av värmeböljor på cirkulationen, biologin och kemin i respektive havsområde", säger Jens Terhaar, medförfattare till studien.

Sammansatta händelser i havet ökar kraftigt

Som ett resultat av klimatförändringar och fortsatt CO₂ utsläpp, extrema händelser såsom marina värmeböljor och extrema havssurheter kommer att fortsätta att öka i frekvens, och så kommer att förvärra marina värmeböljor och havssurhetsextrema händelser. Jordsystemmodellsimuleringar utförda av forskarna i Bern visar att antalet dagar då marina värmeböljor och händelser med hög surhet samtidigt inträffar ökar 22 gånger vid en global uppvärmning på 2 °C jämfört med förindustriella förhållanden. "Denna stora beräknade ökning kan få allvarliga effekter på marina ekosystem", säger Thomas Frölicher, medförfattare.

Ett team ledd av Frölicher hade redan visat effekten av marina värmeböljor i en 2018 Nature studie. Slutsatsen var att havets värmeböljor kan irreversibelt skada ekosystemen och kan utgöra ett hot mot fisket. Även om det finns bevis för att marina organismer kan skadas ytterligare av att varma och sura havsvattenförhållanden uppstår, är fortfarande relativt lite känt om de biologiska effekterna av samtidiga förekomster av marina värmeböljor och extrema havssurheter. + Utforska vidare

IAP släpper datauppsättningar med frekventa marina värmeböljor i de flesta havsregioner under två decennier