Nya fynd har avslöjat ett kustområde som är mycket känsligt för förändringar i avrinning och nederbörd på land.
Efter att ha hjälpt till att få upp värmen 2023 och dränkt stora delar av USA i vinter, tappar den nuvarande El Niño kraften i vår. Forskare har observerat ett annat sätt som klimatfenomenet kan sätta sina spår på planeten:att förändra kemin i kustvattnen.
Ett team vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien använde satellitobservationer för att spåra innehållet av löst salt, eller salthalten, i den globala havsytan under ett decennium, från 2011 till 2022. Vid havsytan kan salthaltsmönster berätta mycket om hur sötvatten faller, strömmar och avdunstar mellan marken, havet och atmosfären – en process som kallas vattnets kretslopp.
JPL-teamet visade att variationer i salthalt från år till år nära kustlinjerna starkt korrelerar med El Niño Southern Oscillation (ENSO), den samlade termen för El Niño och dess motsvarighet, La Niña. ENSO påverkar vädret runt om i världen på olika sätt. El Niño, kopplat till varmare havstemperaturer än genomsnittet i Stilla havet, kan leda till mer regn och snöfall än normalt i sydvästra USA, såväl som torka i Indonesien. Dessa mönster är något omvända under La Niña.
Under den exceptionella El Niño-händelsen 2015, till exempel, spårade forskarna en särskilt distinkt global vattencykeleffekt:Mindre nederbörd över land ledde till en minskning av flodutsläppen i genomsnitt, vilket i sin tur ledde till avsevärt högre salthaltsnivåer i områden så långt som 125 miles (200 kilometer) från stranden.
Vid andra tillfällen upptäcktes motsatsen:Områden med mer nederbörd än normalt över land såg ökade flodutsläpp, vilket minskade salthalten nära dessa kuster.
"Vi kan visa kustsalinitet som svarar på ENSO på global skala", säger huvudförfattaren Severine Fournier, havsfysiker vid JPL.
Teamet fann att salthalten är minst 30 gånger mer varierande i dessa dynamiska zoner nära kuster än i det öppna havet. Kopplingen mellan regn, floder och salt är särskilt uttalad vid mynningen av stora flodsystem som Mississippi och Amazonas, där sötvattensplymer kan kartläggas från rymden när de forsar ut i havet.
Med den globala uppvärmningen har forskare observerat förändringar i vattnets kretslopp, inklusive ökningar av extrema nederbördshändelser och avrinning. I skärningspunkten mellan land och hav kan kustvattnen vara där effekterna är mest upptäckbara.
"Med tanke på känsligheten för nederbörd och avrinning kan salthalten vid kusten fungera som ett slags klockväder, vilket indikerar andra förändringar som utspelar sig i vattnets kretslopp," sa Fournier.
Hon noterade att vissa av världens kustvatten inte är väl studerade trots att cirka 40 % av den mänskliga befolkningen bor inom cirka 60 miles (100 kilometer) från en kustlinje. En anledning är att flodmätare och andra monitorer på plats kan vara dyra att underhålla och inte kan ge täckning över hela planeten, särskilt i mer avlägsna regioner.
Det är där satellitinstrument kommer in. Vattumannens uppdrag lanserades 2011 och gjorde några av de första rymdbaserade globala observationerna av havsytans salthalt med hjälp av extremt känsliga radiometrar för att upptäcka subtila förändringar i havets utsläpp av mikrovågsstrålning. Vattumannen var ett samarbete mellan NASA och Argentinas rymdorganisation, CONAE (Comisión Nacional de Actividades Espaciales).
Idag gör två verktyg med högre upplösning – ESA (European Space Agency) uppdraget Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) och NASA:s Soil Moisture Active Passive (SMAP) uppdrag – som gör det möjligt för forskare att zooma till inom 25 miles (40 kilometer) från kustlinjer.
Med hjälp av data från alla tre uppdragen fann forskarna att ytsalthalten i kustvatten nådde ett maximalt globalt genomsnitt (34,50 praktiska salthaltsenheter, eller PSU) varje mars och sjönk till ett lägsta globalt genomsnitt (34,34 PSU) runt september. (PSU är ungefär lika med delar per tusen gram vatten.) Flodutsläpp, särskilt från Amazonas, driver denna tidpunkt.
I det öppna havet är cykeln annorlunda, med ytsalthalten som når ett globalt genomsnittligt minimum (34,95 PSU) från februari till april och ett globalt genomsnittligt maximum (34,97 PSU) från juli till oktober.
Det öppna havet uppvisar inte lika stor variation mellan årstider eller år eftersom det innehåller en betydligt större vattenvolym och är mindre känsligt för flodutsläpp och ENSO. Istället styrs förändringar av nederbörd i planetskala minus total global avdunstning plus andra faktorer som storskalig havscirkulation.
Studien är publicerad i tidskriften Geophysical Research Letters .
Mer information: S. Fournier et al, The Salinity of Coastal Waters as a Bellwether for Global Water Cycle Changes, Geophysical Research Letters (2023). DOI:10.1029/2023GL106684
Journalinformation: Geofysiska forskningsbrev
Tillhandahålls av NASA
