Las olas de calor marinas pueden ser causadas por una amplia gama de factores
Sabemos que se producen olas de calor en la atmósfera. Todos estamos familiarizados con estos prolongados períodos de clima excesivamente caluroso. Sin embargo, las olas de calor también pueden ocurrir en el océano y se conocen como olas de calor marinas.
Estas olas de calor marinas, cuando las temperaturas del océano son extremadamente cálidas durante un prolongado período, pueden tener significativos impactos en los ecosistemas y las industrias marinos.
Las olas de calor marinas pueden ocurrir en verano o en invierno; se definen en función de las diferencias con las temperaturas esperadas para la ubicación y la época del año.
Cómo medimos las olas de calor marinas
Se utiliza una definición recientemente desarrollada de olas de calor marinas (Hobday et al. 2016). Una ola de calor marina se define cuando las temperaturas del agua de mar exceden un umbral que varía estacionalmente (generalmente el percentil 90) durante al menos 5 días consecutivos. Las sucesivas olas de calor con intervalos de dos días o menos se consideran parte de un mismo evento.
Imagen: Un enfoque jerárquico para definir las olas de calor marinas
Enlaces a implementaciones en Python y R de la definición de Marine Heatwave de Hobday et al. (2016).
Propiedades de las olas de calor marinas
Una vez definidas las olas de calor marinas, podemos asociar a cada evento un conjunto de propiedades que incluyen la duración (tiempo desde el inicio hasta la fecha de finalización, en días), la intensidad (la anomalía de temperatura por encima de la climatología, en °C, es decir, cuánto significa más cálido de lo esperado para esa época del año, y esto es un valor máximo o un promedio para todo el evento), e intensidad acumulada (la integral de la intensidad durante la duración del evento, similar a “días de calentamiento en grados” o “semanas de calentamiento en grados”).
A lo largo de un año completo podemos definir la frecuencia anual (el recuento de eventos en un año en particular) y los días anuales de ola de calor marina (el recuento de días en un año que formaron parte de una ola de calor marina).
Olas de calor marinas vs olas cálidas de invierno
Las olas de calor pueden ocurrir en verano y también en invierno, donde se las conoce como "olas cálidas de invierno". Estos fenómenos invernales pueden tener importantes impactos, como en el sureste de Australia, donde el erizo de mar espinoso sólo puede colonizar más al sur cuando las temperaturas invernales superan los 12°C. ¡Allí, un período cálido invernal puede ayudar a promover la colonización!
Qué causa las olas de calor marinas
Las olas de calor marinas pueden ser causadas por una amplia gama de factores, y no todos los factores son importantes para cada evento.
Los impulsores más comunes de las olas de calor marinas incluyen las corrientes oceánicas que pueden acumular áreas de agua cálida y flujo de calor aire-mar, o el calentamiento a través de la superficie del océano desde la atmósfera.
Los vientos pueden aumentar o suprimir el calentamiento en una ola de calor marina, y fenómenos climáticos como El Niño pueden cambiar la probabilidad de que ocurran eventos en ciertas regiones.
Cómo han cambiado las olas de calor marinas
Los océanos se están calentando a un ritmo sin precedentes. Las temperaturas de la superficie del mar han aumentado a un ritmo de casi 0,6°C por siglo desde 1880 (IPCC AR5). Este calentamiento, a su vez, aumenta la probabilidad de que se produzcan olas de calor marinas.
Si bien los ecosistemas marinos han evolucionado dentro de un cierto rango de capacidad de adaptación y pueden adaptarse a condiciones ligeramente fuera de ese rango, las olas de calor marinas se manifiestan como eventos extremos que conducen a vulnerabilidades de los ecosistemas. En un clima más cálido es más probable que experimentemos estos extremos que causan vulnerabilidad:
Imagen: Eventos extremos que conducen a vulnerabilidades de los ecosistemas
Qué pasará en el futuro
El quinto informe de evaluación del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) proyecta que el océano global seguirá calentándose hasta bien entrado el siglo XXI. ¡Se prevé que el calentamiento en la superficie del océano esté entre 0,6°C y 2°C! Por lo tanto, podemos esperar una continuación futura, y posiblemente una aceleración, de los cambios históricos en las olas de calor marinas impulsados por el calentamiento. ¿Qué tipo de impactos veremos en la biodiversidad marina y en nuestras industrias pesquera y acuícola?
Impactos e implicaciones de las olas de calor marinas
Las olas de calor marinas afectan la estructura de los ecosistemas, al sustentar a ciertas especies y suprimir otras. Por ejemplo, después de la ola de calor marina de 2011 en Australia Occidental, las comunidades de peces tenían una naturaleza mucho más "tropical" que antes (Wernberg et al. 2013) y cambiaron de bosques de algas a céspedes de algas (Wernberg et al. 2016). Se muestra en esta imagen de abajo:
Las olas de calor marinas pueden cambiar el hábitat de ciertas especies, como el erizo de mar espinoso frente al sureste de Australia, que se ha estado expandiendo hacia el sur, hacia Tasmania, a expensas de los bosques de algas de los que se alimenta. Los animales también pueden encontrar su camino fuera de su área normal, siguiendo las cálidas aguas de una ola de calor marina, como este pez tropical de la imagen derecha que se encontró en Tasmania durante la ola de calor marina de 2015/16.
Las olas de calor marinas pueden causar pérdidas económicas debido a sus impactos en la pesca y la acuicultura. En 2011, en Australia Occidental, la ola de calor marina afectó a la pesca del abulón en el norte del estado y en 2015/16 la ola de calor marina frente al sureste de Australia provocó altos niveles de mortalidad del abulón en Tasmania. Ese evento también provocó brotes del síndrome de mortalidad de la ostra del Pacífico (que afectó a la industria acuícola de la ostra del Pacífico) y también un pobre desempeño en la acuicultura del salmón del Atlántico.
La biodiversidad puede verse drásticamente afectada por las olas de calor marinas. En 2016, las olas de calor marinas en el norte de Australia provocaron un grave blanqueamiento de la Gran Barrera de Coral y se ha especulado que están relacionadas con la extinción de manglares en el Golfo de Carpentaria.
Imagen: Blanqueamiento de coral
Cómo podemos sensibilizar sobre las olas de calor marinas
Las olas de calor marinas tienen claramente el potencial de devastar los ecosistemas marinos y causar pérdidas económicas en las industrias de la pesca, la acuicultura y el ecoturismo. Sin embargo, sus efectos a menudo quedan ocultos a la vista bajo las olas hasta que es demasiado tarde.
Al aumentar la conciencia general sobre estos fenómenos y al mejorar nuestra comprensión científica de sus propiedades físicas e impactos ecológicos, podemos predecir mejor las condiciones futuras y proteger los hábitats y recursos marinos vulnerables.
Recursos:
• El California Current Marine Heatwave Tracker es un programa desarrollado por el Centro de Ciencias Pesqueras del Suroeste de la NOAA para comprender, rastrear y predecir las olas de calor marinas frente a la costa de California y ponerlas en el contexto del evento "Blob" de 2014-2016. Las últimas condiciones se describen en el sitio web del proyecto.
• Preguntas frecuentes que el científico de la NOAA, Nick Bond, contesta sobre las olas de calor marinas (en inglés).
• El grupo de trabajo Marine Heatwaves International proporciona una perspectiva global sobre los impulsores físicos, las propiedades climatológicas y los impactos ecológicos de estos eventos.
