За разлика от горещите вълни на сушата, които представляват опасност за човешкото здраве и са свързани със засушавания и по-чести пожари, така наречените морски горещи вълни са по-непознато явление. Те се определят като продължителни периоди на много високи температури на повърхностната вода, които обикновено продължават от седмици до месеци. Изменението на климата доведе до затопляне на повърхностните води със средна скорост от 0,15 ℃ на десетилетие през последните 40 г., което причини по-дълги и чести морски горещи вълни. Осем от десетте най-тежки горещи вълни, регистрирани някога в океаните и моретата, са се случили през последното десетилетие. При проявата им температурите на водата могат да станат толкова високи, че има риск много растителни и животински видове да изпаднат в стрес или да загинат. Така могат да бъдат унищожени важни крайбрежни местообитания, като ливади с морска трева, корали и колонии от водорасли, което от своя страна да ограничи естествения им капацитет да съхраняват въглероден диоксид и да причини загуби за риболова и туризма.

Това лято е сред рекордно горещите в Европа. Медиите разгласиха широко информацията за безпрецедентните 40-градусови жеги във Великобритания, но в същото време много малко внимание се обърна на аномално високата температура на водата на Средиземно море. Според научен доклад, публикуван в специализираното списание “Global Change Biology”, в средата на лятото температурите на повърхностните води в Средиземно море са били с между 3 и 5℃ над нормата, за този период от годината. В някои дни температурите на водата редовно са надвишавали 30℃. По-топлите води са по-бедни на кислород и хранителни вещества. Като последица наблюдаваме масово измиране на морски видове, като са били засегнати около 50 морски вида по протежение на хиляди километри от средиземноморското крайбрежие. Освен намаляване на рибните запаси, морските горещи вълни могат да причинят и проблеми на туризма, който е основен стопански отрасъл в региона, поради разрушителните бури, “подхранвани” от по-топлата морска вода.

Фигура. 1 Морски горещи вълни в Средиземно море през август 2020 г. Източник: Dr N Bensoussan / T-MEDNet MHW Tracker using E.U. Copernicus Marine Service Information.

Морските горещи вълни се изучават задълбочено едва през последните 10 г. (с изключение на връзката им с избелването на коралите, която се проучва по-отдавна). Те се определят като продължителни периоди (5 дни или повече) на много високи температури на повърхностната вода, които обикновено продължават от седмици до месеци. Според интензивността си те се класифицират на степени от I-ва до IV-та. Продължителността на морските горещи вълни варира, като най-дългите регистрирани събития са между 40 и 160 дни за 80% от Световния океан и над 250 дни в засегнатите от Ел Ниньо тропически Източен Тихи океан. В Североизточния Тихи океан средната продължителност е 30 дни, с максимална продължителност над 200 дни.

Установено е, че морските горещи вълни могат да „ударят“ навсякъде. Те могат да възникнат във всеки океан по две причини: топлина, навлизаща в океана през атмосферата, или чрез океански течения, които носят по-топли води. Когато и двата процеса протичат заедно, те водят до топлинни вълни с още по-високи температури.

Каква е връзката между морските горещи вълни и глобалното затопляне?

Изменението на климата е допринесло за увеличаване на честотата, интензивността и продължителността на морските горещи вълни. Вече сме свидетели на 50% увеличение на дните с морски горещи вълни от 1925 г. насам. Сравнявайки периода 2000 – 2016 г. с 1982 — 1998 г., средната продължителност на морските горещи вълни се е увеличила с 84% и продължава да се увеличава с 1,3 дни на десетилетие, от 1982 г. Климатичните модели показаха, че последните морски горещини във всички океани са били по-дълги и по-интензивни, отколкото може да бъде обяснено само с естествената променливост. От 84% до 90% от всички морски горещи вълни, възникнали между 1986 и 2005 г., се приписват на антропогенното изменение на климата.

По всяка вероятност горещите вълни ще зачестят в бъдеще, дори ако светът успее да задържи глобалното затопляне между 1,5 и 2℃ над прединдустриалните нива. Според Шестия доклад на Междуправителствения панел по климатичните промени (IPCC), е “много вероятно” морските горещи вълни да увеличат своята честота, продължителност, пространствен обхват и интензивност при бъдещо глобално затопляне през 21-ви век. Прогнозите са те да станат 4 пъти по-чести през 2081–2100 г., в сравнение с 1995 – 2014 г., при сценарий с ниски емисии и дори 8 пъти по-чести при сценарий с високи емисии.

Какви са потенциалните рискове и последици от зачестяващите морски горещи вълни?

Морските горещи вълни водят до загуба на биоразнообразие

Промените в топлинната среда на сухоземните и морските организми могат да имат драстични ефекти върху тяхното здраве и благосъстояние. Доказано е, че морските горещи вълни увеличават деградацията на местообитанията, променят ареала на видовете, усложняват управлението на екологично и икономически важни риболовни дейности, допринасят за масова смъртност на видове и като цяло прекрояват екосистемите.

Повишаването на температурата на морската повърхност е свързано с намаляване на изобилието на видове, като масовата смъртност при 25 бентосни вида в Средиземно море през 2003 г., срив на популациите на морски звезди и случаите на избелване на корали. Въздействието на по-честите и продължителни морски горещи събития ще има драстични последици за разпространението на видовете в бъдеще.

В края на 2013 г. в залива Аляска се образува огромно петно ​​от необичайно топла океанска вода. Няколко месеца по-късно Ник Бонд, климатолог от Вашингтонския университет в Сиатъл, го нарича „The Blob“ – „Петното“. Името е взето от американски научнофантастичен филм на ужасите от 1958 г. за извънземна форма на живот, която продължава да расте, докато поглъща всичко по пътя си. До лятото на 2015 г. „Петното“ е удвоило размера си, простирайки се на повече от 4 млн. км2, от полуостров Долна Калифорния в Мексико до Алеутските острови в Аляска. На много места температурата на водата достига 2,5°C над нормата.

До края на 2016 г. морската гореща вълна причинява колапс на екосистемите по цялото западно крайбрежие на Северна Америка, като премества хранителните вериги и причинява хаос. Появяват се необичайни цъфтежи на токсични водорасли, както и морски видове, които обикновено се срещат по-близо до тропиците. Малките риби и ракообразните, ловувани от по-големи животни, изчезват. Плажовете са осеяни с трупове на десетки хиляди морски птици, а на юг – с колонии миди, буквално “сварени в черупките си”. Китовете не успяват да пристигнат в обичайните си летни води. След това и треската изчезва.

Фигура 2. Цели колонии тънкоклюна кайра загиват от глад по време на проявата на “Петното”. Източник: Pixabay.

Какви са икономическите загуби от морските горещи вълни?

Горещите вълни водят до големи икономически загуби, защото променят „екосистемните услуги“ на океана – т.е. ползите, които здравите морски екосистеми предоставят на хората. Досега не сме разбирали колко губи обществото заради морските горещи вълни. Това се опита да направи ново изследване, публикувано в сп. „Science“. 

Авторите разглеждат 34 морски топлинни вълни, случили се по целия свят за период от 25 г. и установяват, че повечето са довели до намаляване на улова на риба, унищожаване на гори от водорасли и ливади с морска трева или са довели до масова смърт на диви животни. Те откриват, че само едно събитие през 2016 г. в южната част на Чили причинява щети за повече от 800 млн. щатски долара преки загуби за аквакултурите. Друга гореща вълна в Западна Австралия води до косвени загуби от 3,1 млрд. щатски долара годишно в резултат на загуба на съхранение на въглерод, поради засягане на големи пространства с морска трева. Морската трева, водораслите, коралите и други видове съхраняват въглероден диоксид по същия начин, по който го правят горите на сушата. А когато те умрат, този въглерод се освобождава. Тоест, морските горещи вълни също така ограничават екосистемните услуги, свързани с улавянето на въглерод.

Фигура 3: Морската трева съхранява въглероден диоксид по същия начин, по който го правят горите на сушата. А когато те умрат, този въглерод се освобождава. Източник: Pixabay

През 2011 г. 34% от морската трева загива след тази гореща морска вълна, освобождавайки между 2 и 9 млрд. т. CO₂ в атмосферата през следващите 3 г. Тази гореща вълна унищожава и местообитанията на водорасли по протежение на 100 км от брега на Западна Австралия. Ловът на охлюви, миди и раци е бил принудително прекратен, а видовете риби, които са разчитали на водорасли, са намалели. Местните фирми, които подкрепяха рибарите, също са загубили приходи.

Вредният цъфтеж на водорасли по време на проявата на “Петното”, например, е довел до затварянето на най-старата ферма за раци в Сан Франциско „Dungeness Crab Fishery“ и до загуба от 97 млн. щатски долара за рибарите.

Въпреки че повечето въздействия са били отрицателни, авторите на проучването отбелязват и някои краткосрочни положителни последици от драматично по-топлите води. Това се дължи главно на нови видове, които следват по-топлата вода към даден регион, което води до повече възможности за риболов. 

Морската гореща вълна през 2012 г. в залива на Мейн, САЩ, например, е довела до загуба от 38 млн. щатски долара при риболов на омари. Това се дължи на неочаквано „нашествие“ на омари, което създава пренасищане на пазара и бърз спад в цената им. Въпреки това при втора морска гореща вълна през 2016 г., риболовът на омари е донесъл допълнителни 103 млн. щатски долара в резултат на опита, натрупан след първата, което позволи на риболовците да се възползват от по-добрия улов на омари.

Истинската цена на морските горещи вълни, според авторите, вероятно е много по-голяма от техните изчисления, тъй като много социално-икономически ефекти вероятно остават неизвестни и недостатъчно докладвани. Това се отнася най-вече за региони с ограничен научен капацитет, където морските горещи вълни не са широко проучени, като например в Индийския океан.

Фигура 4: Морските горещи вълни са причина за смъртта на милиони морски обитатели. Източник: Pixabay

Морски горещи вълни в Черноморския басейн

Според резултатите от първото проучване на морските горещи вълни в Черно море, публикувано през пролетта на тази година, за периода 1982 – 2020 г. повърхностните води на целия басейн са се затоплили средно с около 0,65 ± 0,7◦C на десетилетие. Повече от 2/3 от всички морски горещи вълни в Черно море са регистрирани през последното десетилетие (2010 – 2020 г.). Най-продължителните събития са били наблюдавани през 1994 г. и 2020 г., а най-голяма е била честотата на явлението през 2018 г. – 7 вълни. През целия период на изследване (1982 – 2020 г.) авторите установяват статистически значимо увеличение на годишната честота и продължителност на морските горещи вълни, с 1,4 ± 0,3 вълни/десетилетие и съответно 2,8 ± 1,3 дни/десетилетие. Голям брой събития съвпадат с явлението Ел Ниньо (например през 1996, 1999, 2007, 2010, 2018 и 2020 г.).

Според учените, трябва да намерим начини да се подготвим за по-честите и интензивни морски горещи вълни, за да се справим по-добре, когато те ударят. Настоящите усилия на изследователите са насочени към прогнозиране на екстремните събития. Понастоящем специалистите, които предсказват тези събития, могат да ги предизвестят с по-малко от една седмица. При достатъчно голямо предизвестие рибарите могат да се преместят в други региони или да се подготвят за събиране на нови видове, а предприятията за аквакултури биха могли да събират реколтата по-рано. И може би в бъдеще мениджърите на коралови рифове могат да внедрят нови технологии за засенчване и охлаждане на рифове, намиращи се в критично състояние.

Автор: Зорница Спасова / Климатека

Зорница Спасова е част от авторския екип на “Климатека”, тя е главен асистент в Националния център по обществено здраве и анализи (НЦОЗА) към Министерство на здравеопазването. Получава докторска степен по специалност “Климатология” в СУ „Св. Климент Охридски“ и от 2008 г. се занимава с въздействие на изменението на климата върху човешкото здраве. Научен секретар е на Българското дружество по медицинска география, хъб мениджър на програма Climate KIC за НЦОЗА и организатор на the Lancet Countdown on Health and Climate Change в България.

В публикацията са използвани материали от:

  1. В-к „24 часа“, Учени предупреждават за катастрофални последици от затоплянето на Средиземно море, 17 август 2022 г., https://www.24chasa.bg/mezhdunarodni/article/12305321
  2. Cornwall W., Ocean heat waves like the Pacific’s deadly ‘Blob’ could become the new normal, Science, 31 Jan 2019
  3. Mohamed, B.; Ibrahim, O.; Nagy, H. Sea Surface Temperature Variability and Marine Heatwaves in the Black Sea. Remote Sens. 2022, 14, 2383.
  4. Wernberg Thomas, Dan A. Smale, Thomas L. Frölicher and Adam J. P. Smith, Climate change increases marine heatwaves harming marine ecosystems, ScienceBrief Review, October 2021
  5. Wilks Jeremy, Marine heatwaves: their devastating impact on wildlife, EuroNews Green, Updated: 19/10/2020
  6. Wikipedia, Marine heatwave
  7. http://www.marineheatwaves.org/