Tienden a persistir por más tiempo que sus contrapartes superficiales
La ola de calor marino de 2013-2016 conocida como "The Blob (La Mancha)" calentó una gran extensión de aguas superficiales en el noreste del Pacífico, alterando los ecosistemas marinos de la costa oeste, deprimiendo los retornos del salmón y dañando la pesca comercial. También provocó una ola de investigación sobre el calentamiento extremo de las aguas superficiales del océano.
Pero, como muestra una nueva investigación de la NOAA, las olas de calor marinas también ocurren en las profundidades del agua.
En un artículo publicado en la revista Nature Communications, un equipo dirigido por investigadores de la NOAA utilizó una combinación de observaciones y modelos informáticos para generar la primera evaluación amplia de las olas de calor marinas en el fondo de las aguas productivas de la plataforma continental que rodean a América del Norte.
"Los científicos han estado investigando durante más de una década las olas de calor marinas en la superficie del mar", dijo el autor principal Dillon Amaya, científico investigador del Laboratorio de Ciencias Físicas de la NOAA. "Esta es la primera vez que hemos podido sumergirnos realmente más profundo y evaluar cómo se desarrollan estos eventos extremos a lo largo de los fondos marinos poco profundos".
Las olas de calor marinas impactan dramáticamente la salud de los ecosistemas oceánicos en todo el mundo, interrumpiendo la productividad y distribución de organismos tan pequeños como el plancton y tan grandes como las ballenas. Como resultado, ha habido un considerable esfuerzo para estudiar, rastrear y predecir el momento, la intensidad, la duración y los impulsores físicos de estos eventos.
La mayor parte de esa investigación se ha centrado en las temperaturas extremas en la superficie del océano, para lo cual hay muchas más observaciones de alta calidad tomadas por satélites, barcos y boyas. Las temperaturas de la superficie del mar también pueden ser indicadores de muchas características físicas y bioquímicas de los océanos de los ecosistemas marinos sensibles, lo que hace que los análisis sean más sencillos.
Alrededor del 90% del exceso de calor del calentamiento global ha sido absorbido por el océano, que se ha calentado alrededor de 1,5°C durante el último siglo. Las olas de calor marinas se han vuelto un 50% más frecuentes durante la última década.
En los últimos años, los científicos han aumentado los esfuerzos para investigar las olas de calor marinas en toda la columna de agua utilizando los limitados datos disponibles. Pero la investigación anterior no apuntó a las temperaturas extremas en el fondo del océano a lo largo de las plataformas continentales, que proporcionan un hábitat crítico para importantes especies comerciales como langostas, vieiras, cangrejos, platijas, bacalao y otros peces de fondo.
Imagen: Esta visualización muestra las características batimétricas de la cuenca occidental del Océano Atlántico, incluida la plataforma continental, capturadas por satélite. Crédito: Servicio Nacional de Información y Satélite Ambiental de la NOAA
Debido a la relativa escasez de conjuntos de datos de temperatura del agua del fondo, los científicos utilizaron para realizar la evaluación un producto de datos llamado "reanálisis", que comienza con las observaciones disponibles y emplea modelos informáticos que simulan las corrientes oceánicas y la influencia de la atmósfera para "completar los espacios en blanco". Usando una técnica similar, los científicos de la NOAA han podido reconstruir el clima global desde principios del siglo XIX.
Si bien los reanálisis del océano han existido durante mucho tiempo, solo recientemente se han vuelto lo suficientemente hábiles y tienen una resolución lo suficientemente alta como para examinar las características del océano, incluidas las temperaturas del fondo, cerca de la costa.
El equipo de investigación, de NOAA, CIRES y NCAR, encontró que en las plataformas continentales alrededor de América del Norte, las olas de calor marinas en el fondo tienden a persistir por más tiempo que sus contrapartes superficiales y pueden tener señales de calentamiento más grandes que las aguas superficiales suprayacentes. Las olas de calor marinas en el fondo y en la superficie pueden ocurrir simultáneamente en el mismo lugar, especialmente en regiones menos profundas donde se mezclan las aguas superficiales y del fondo.
Pero las olas de calor en el fondo marino también pueden ocurrir con poca o ninguna evidencia de calentamiento en la superficie, lo que tiene importantes implicaciones para la gestión de pesquerías comercialmente importantes. "Eso significa que puede estar sucediendo sin que los gerentes se den cuenta hasta que comiencen a notarse los impactos", dijo Amaya.
Imagen: Extensión espacial de la ola de calor marina en el fondo frente a la superficie.
En 2015, una combinación de floraciones de algas nocivas y la pérdida del hábitat del bosque de algas frente a la costa oeste de los Estados Unidos, ambos causados por The Blob, provocó el cierre de marisquerías que le costaron a la economía más de $185 millones, según un estudio de 2021. La pesquería comercial de cangrejo Dungeness en los tres estados registró una pérdida de $97,5 millones, que afectó a las pesquerías tanto tribales como no tribales. Las comunidades costeras de Washington y California perdieron un total combinado de $84 millones en gastos turísticos debido al cierre de las pesquerías recreativas de navajas y abulones.
En 2021, una encuesta de peces de fondo publicada por NOAA Fisheries [PDF] indicó que el bacalao del Golfo de Alaska se había desplomado durante The Blob, experimentando una disminución del 71% en la abundancia entre 2015 y 2017. Por otro lado, los peces de fondo juveniles y otras criaturas marinas en el sistema de la Corriente del Norte de California prosperaron bajo las condiciones oceánicas sin precedentes, según encontró un artículo de 2019 de la Universidad Estatal de Oregón y los investigadores de NOAA Fisheries.
Las temperaturas inusualmente cálidas del agua del fondo también se han relacionado con la expansión del pez león invasivo a lo largo del sureste de los EE. UU., el blanqueamiento de los corales y la disminución posterior de los peces de arrecife, los cambios en las tasas de supervivencia de los bacalaos del Atlántico juveniles y la desaparición de las poblaciones de langostas cercanas a la costa en el sur de Nueva Inglaterra.
Imagen: El pez león se ha convertido en un símbolo de los problemas de las especies invasoras en la región occidental del Atlántico norte. Sus poblaciones continúan expandiéndose, amenazando el bienestar de los arrecifes de coral y otros ecosistemas marinos. Esto incluye los peces de importancia comercial y recreativa que dependen de ellos. Crédito: Pesca de la NOAA
Los autores dicen que será importante mantener los sistemas de monitoreo de la plataforma continental existentes y desarrollar nuevas capacidades de monitoreo en tiempo real para alertar a los administradores de recursos marinos sobre las condiciones de calentamiento del fondo.
"Sabemos que se necesita un reconocimiento temprano de las olas de calor marinas para la gestión proactiva del océano costero", dijo el coautor Michael Jacox, oceanógrafo investigador que divide su tiempo entre el Centro de Ciencias Pesqueras del Suroeste y el Laboratorio de Ciencias Físicas de la NOAA. "Ahora está claro que debemos prestar más atención al fondo del océano, donde viven algunas de las especies más valiosas y pueden experimentar olas de calor muy diferentes a las de la superficie".
La investigación se ha publicado en la revista Nature Communications: Bottom marine heatwaves along the continental shelves of North America
