Informație

3.6: Încălzirea oceanelor noastre - Biologie

3.6: Încălzirea oceanelor noastre - Biologie



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Acest subiect a fost dezbătut de ani de zile și cu atât mai mult acum cu noul președinte al Statelor Unite. Cu toate acestea, oamenii de știință din întreaga lume au cercetat toate datele și faptele relevante și sunt de acord armonios că planeta se încălzește într-adevăr.

Mulți s-ar putea întreba: „Ei bine, ce este exact încălzirea globală?”. Încălzirea globală este termenul folosit pentru a descrie o creștere treptată a temperaturii medii a atmosferei Pământului și a oceanelor sale; o schimbare despre care se crede că schimbă permanent clima Pământului.

Există fapte dure și reci care demonstrează că schimbările climatice sunt predominante. EPA are peste patruzeci de colaboratori de date de la diferite agenții guvernamentale care oferă indicatori ai cauzei și efectelor schimbărilor climatice. Acești indicatori afectează oceanele în moduri dăunătoare, cum ar fi stresul termic („stresul într-un corp sau structură din cauza inegalităților de temperatură”) și încălzirea oceanelor.

Efect de sera

Efectul de seră este rezultatul gazelor cu efect de seră care captează căldura în atmosfera Pământului, care iradiază de la pământ către spațiu, ducând la încălzirea oceanelor și la topirea ghețarilor. Când ghețarii se topesc, crește nivelul mării, ceea ce se adaugă la oceanul care se extinde deja.

Exemple de gaze cu efect de seră sunt: dioxid de carbon (CO2), metan (CH4), protoxid de azot (N2O) și vapori de apă (H2O). Din 1990-2010, emisiile de gaze cauzate de oameni au crescut cu 35%. Generarea de energie electrică este cel mai mare contributor de emisii din lume, urmată de transport. Forțarea climei, care este o schimbare a balanței energetice a pământului care are ca rezultat un efect de încălzire sau de răcire asupra climei. În ultimii câțiva ani, am crescut constant utilizarea combustibililor fosili, care în cele din urmă au produs de 5 ori mai multe emisii de dioxid de carbon. Graficul de mai jos arată cum utilizarea emisiilor de combustibili fosili a crescut vertiginos în ultimul deceniu.

„Emisia globală de carbon” de Wikimedia Commons [CC by 2.0]

Cum influențează încălzirea oceanului asupra vieții marine?

Unul dintre cele mai vulnerabile organisme la încălzirea globală este coralul. Temperaturile mai ridicate cauzează albirea coralilor, ceea ce duce la boli, lipsă de nutrienți și chiar moartea coralului. Sistemele enzimatice ale zooxanthellae sunt afectate de creșterea temperaturii, ceea ce face dificilă protejarea coralului de toxicitate. Chiar și o creștere de 1-2 grade Celsius poate provoca albire. Albirea coralilor apare atunci când coralii suferă stres, cum ar fi schimbarea temperaturii. Acest lucru dăunează coralilor, deoarece au un interval limitat de temperatură în care pot trăi. Când apa este peste temperatura ideală a coralilor, coralii expulzează algele simbiotice care se află în țesutul său și îi furnizează nutrienți. Acest lucru transformă recifele într-un alb fantomatic (deci termenul „albit”) și, în timp ce coralul nu este tocmai mort în acel moment, este mai susceptibil la boli care duc la moarte.

„Albirea coralilor” de Wikipedia [CC by 2.0]

Pe măsură ce oamenii ard combustibili fosili și eliberează dioxid de carbon, acele gaze intră în atmosferă unde provoacă o creștere a temperaturii globale. Totuși, știai asta nu tot dioxidul de carbon ajunge în atmosferă? De fapt, se spune că aproximativ 40% sunt absorbite de apele oceanului. Cantitatea de dioxid de carbon pe care o poate reține oceanul depinde de temperatura oceanului. De exemplu, apa mai rece poate absorbi mai mult carbon, acolo unde apa mai caldă absoarbe mai puțin. Astăzi, oamenii de știință cred că, pe măsură ce oceanele se încălzesc, ele vor deveni din ce în ce mai puțin capabile să preia și să absoarbă dioxidul de carbon. Ca rezultat, o mare parte din poluarea noastră cu carbon va rămâne în atmosferă și, prin urmare, va contribui la încălzirea globală. Deocamdată, oceanele sunt considerate salvatorii noștri prin absorbția unor cantități mari din poluarea noastră cu carbon. Acest lucru ne câștigă ceva timp pentru a reduce utilizarea combustibililor fosili. Cu toate acestea, există întotdeauna o consecință. Absorbția crescută de carbon de către ocean înseamnă că apele oceanului vor deveni acide mai rapid decât ar fi altfel. Această acidificare amenință multe componente ale lanțului alimentar.

Când temperatura oceanului crește, acest lucru poate cauza un blocaj în lanțul trofic, ceea ce poate duce la o întrerupere a rețelei trofice marine. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât crește creșterea zooplanctonului. Zooplanctonul se reproduce mai repede decât fitoplanctonul și ajunge să mănânce tot planctonul dintr-o zonă. Acest lucru poate avea un efect drastic asupra oricărui organism care se hrănește din ele.

Creșterea nivelului mării este rezultatul extinderii oceanului din cauza încălzirii. Când nivelul mării crește, ele întrerup ecosistemele și habitatele a mii de organisme, cum ar fi țestoasele marine și focile. O creștere a nivelului mării duce la inundații de coastă, care au crescut în Statele Unite pe coastele precum Carolina, New Jersey și Maryland. Inundațiile sunt acum de 10 ori mai probabil să se întâmple decât cu ani în urmă. Aceste inundații pun în pericol speciile și distrug habitatele de pe coastă.

„Ridicarea nivelului mării” de Wikimedia Commons [CC by 2.0]

Informațiile din acest capitol sunt mulțumiți de contribuțiile de conținut de la Haley Zanga și Marisa Benjamin


Caldura oceanica a stabilit record, echivalenta cu 3,6 miliarde de explozii cu bombe atomice de la Hiroshima de-a lungul a 25 de ani

Tendința temperaturii oceanelor din 1960 până în 2019 în cele trei mari bazine oceanice de la suprafață până la 2.000 m. Secțiunile zonale și verticale sunt organizate în jurul Oceanului de Sud în centru. Contururile negre arată temperatura medie climatologică asociată cu intervale de 2 oC. Credit: Lijing Cheng

O nouă analiză arată că oceanele lumii au fost cele mai calde în 2019 decât orice altă perioadă din istoria umană înregistrată, în special între suprafață și o adâncime de 2.000 de metri. Studiul, realizat de o echipă internațională de 14 oameni de știință de la 11 institute din întreaga lume, concluzionează, de asemenea, că ultimii 10 ani au fost cei mai caldi înregistrate pentru temperaturile oceanelor globale, ultimii cinci ani deținând cel mai mare record.

Autorii și-au publicat rezultatele pe 13 ianuarie în Progrese în științe atmosferice, cu un apel la acțiune pentru oameni pentru a inversa schimbările climatice. În fața unor efecte atât de dezastruoase precum incendiul de 17,9 milioane de acri din Australia, care a dus la 24 de morți și mii de case distruse până acum, cercetătorii raportează că temperatura oceanelor globale nu numai că crește, dar se accelerează.

Potrivit studiului, temperatura oceanului din 2019 este cu aproximativ 0,075 grade Celsius peste media 1981-2010. Pentru a atinge această temperatură, oceanul ar fi absorbit 228.000.000.000.000.000.000.000 (228 de sextilioane) Jouli de căldură.

„Sunt o mulțime de zerouri, într-adevăr. Pentru a fi mai ușor de înțeles, am făcut un calcul. Bomba atomică de la Hiroshima a explodat cu o energie de aproximativ 63.000.000.000.000 de Jouli. Cantitatea de căldură pe care am depus-o în oceanele lumii în ultimii 25 de ani. este egal cu 3,6 miliarde de explozii cu bombe atomice de la Hiroshima”, a declarat Lijing Cheng, autorul principal al lucrării. Cheng este profesor asociat la Centrul Internațional pentru Științe Climei și Mediului de la Institutul de Fizică Atmosferică (IAP) al Academiei Chineze de Științe (CAS). Cheng este, de asemenea, afiliat la Centrul CAS pentru Mega-Science Ocean. „Această încălzire măsurată a oceanului este de necontestat și este o dovadă suplimentară a încălzirii globale. Nu există alternative rezonabile în afară de emisiile umane de gaze care captează căldura pentru a explica această încălzire”.

Cercetătorii au folosit o metodă relativ nouă de analiză din IAP pentru a ține seama de datele potențial rare și de discrepanțe de timp în instrumentele care au fost utilizate anterior pentru a măsura căldura oceanului, în special de la suprafața oceanului până la 2.000 de metri adâncime. Datele nou disponibile le-au permis cercetătorilor să examineze tendințele de căldură care datează din anii 1950. Acest studiu include, de asemenea, schimbările de temperatură oceanică înregistrate de Administrația Națională pentru Oceanii și Atmosfera (NOAA) din Statele Unite. Cele două seturi de date independente indică faptul că ultimii cinci ani au fost cei mai caldi înregistrate pentru temperaturile oceanelor globale.

Oceanul absoarbe cea mai mare parte a căldurii în exces din emisiile de gaze cu efect de seră, ceea ce duce la creșterea temperaturii oceanelor. Credit: Jiang Zhu

Cercetătorii au comparat, de asemenea, perioada de înregistrare a datelor 1987-2019 cu perioada 1955-1986. Ei au descoperit că în ultimele șase decenii, încălzirea mai recentă a fost

450% față de încălzirea anterioară, reflectând o creștere majoră a ratei schimbărilor climatice globale.

„Este esențial să înțelegem cât de repede se schimbă lucrurile”, a spus John Abraham, coautor și profesor de inginerie mecanică la Universitatea St. Thomas din Statele Unite. „Cheia pentru a răspunde la această întrebare este în oceane – acolo ajunge marea majoritate a căldurii. Dacă vrei să înțelegi încălzirea globală, trebuie să măsori încălzirea oceanelor”.

2019 a doborât recordurile anterioare stabilite în anii precedenți pentru încălzirea globală, iar efectele apar deja sub formă de vreme mai extremă, creșterea nivelului mării și daune aduse animalelor oceanice.

„Încălzirea globală este reală și se înrăutățește”, a spus Abraham. „Și acesta este doar vârful aisbergului pentru ceea ce urmează. Din fericire, putem face ceva în privința asta: putem folosi energia mai înțelept și ne putem diversifica sursele de energie. Avem puterea de a reduce această problemă”.

Potrivit cercetătorilor, oamenii pot lucra pentru a-și inversa efectul asupra climei, dar oceanul va dura mai mult pentru a răspunde decât mediile atmosferice și terestre. Din 1970, mai mult de 90% din căldura încălzită globală a mers în ocean, în timp ce mai puțin de 4% din căldură a încălzit atmosfera și pământul în care trăiesc oamenii.

Încălzirea oceanelor reprezintă o amenințare la adresa securității alimentare și a mijloacelor de trai ale oamenilor. Credit: Jiang Zhu

„Chiar și cu acea mică parte care afectează atmosfera și pământul, încălzirea globală a dus la o creștere a incendiilor catastrofale în Amazon, California și Australia în 2019 și vedem că acestea continuă până în 2020”, a spus Cheng. „Încălzirea globală a oceanelor a provocat valuri de căldură marine în Marea Tasmană și în alte regiuni”.

Un astfel de val de căldură marin din Pacificul de Nord, numit „blobul”, a fost detectat pentru prima dată în 2013 și a continuat până în 2015.

„Este documentat că blobul a provocat pierderi majore de vieți marine, de la fitoplancton la zooplancton la pești – inclusiv un cod de 100 de milioane de cod – până la animale marine, cum ar fi balenele”, a declarat Kevin Trenberth, coautor și om de știință distins la National. Centrul de Cercetare Atmosferică din Statele Unite. „Aceste manifestări ale încălzirii globale au consecințe majore”.

Trenberth a mai remarcat că un punct fierbinte din Golful Mexic în 2017 a dat naștere uraganului Harvey, care a dus la 82 de morți și a cauzat pagube de aproximativ 108 miliarde de dolari, conform Rice Kinder Institute for Urban Research. În anul următor, un punct fierbinte din Oceanul Atlantic, lângă Carolina, a dus la uraganul Florence. Potrivit Moody's Analytics, o organizație de cercetare economică, furtuna a provocat 53 de morți și daune economice între 38 și 50 de miliarde de dolari.

„Prețul pe care îl plătim este reducerea oxigenului dizolvat în ocean, a vieții marine afectate, întărirea furtunilor și reducerea pescuitului și a economiilor legate de ocean”, a spus Cheng. „Cu toate acestea, cu cât reducem mai mult gazele cu efect de seră, cu atât oceanul se va încălzi mai puțin. Reducerea, reutilizarea și reciclarea și transferul către o societate cu energie curată sunt încă calea majoră de urmat”.

În continuare, cercetătorii examinează modul în care încălzirea afectează oceanele dincolo de temperatură. Ei intenționează să studieze modul în care temperaturile apei afectează flotabilitatea apei, care afectează direct distribuția nutrienților și a căldurii.


Încălzirea oceanelor ar putea afecta supraviețuirea rechinilor

Credit: CC0 Public Domain

Rechinii bebeluși care trăiesc în poșetele familiare ale sirenelor găsite pe majoritatea plajelor din Marea Britanie și din întreaga lume sunt mai vulnerabili la prădare din cauza încălzirii oceanelor, sugerează o nouă cercetare.

Potrivit lui Daniel Ripley de la Universitatea din Manchester, temperaturile mai ridicate reduc timpul de răspuns la îngheț pe care animalele îi folosesc pentru a evita să fie mâncate de prădători.

Studiul realizat de ecofiziolog este finanțat de Consiliul de Cercetare în Biotehnologie și Științe Biologice și Centrul de cunoaștere și inovare al Universității din Manchester pentru stabilitatea mediului.

Este publicat în Journal of Conservation Physiology astăzi (17 iunie).

Dacă un embrion folosește un răspuns de îngheț, se oprește din mișcare, astfel încât prădătorii, inclusiv peștii mari și alți rechini, să nu-i detecteze.

Acest lucru explică de ce a putea provoca un răspuns de îngheț este cheia pentru supraviețuirea prădării în timpul dezvoltării embrionare - și cu cât un embrion poate îngheța mai mult, cu atât are mai multe șanse de a nu fi detectat de prădători.

În laborator, Ripley a comparat timpul de răspuns la îngheț al embrionilor mici de pisică cu pete – care au o lungime de 7 până la 8 cm – la o temperatură a apei de 15 C și la o temperatură a apei de 20 C.

Creșterea temperaturii cu 5°C a dus la o scădere de 7 ori a timpului în care animalele au înghețat în urma unui simulator de prădător, imitată prin lovirea ușoară a cutiei de ouă.

Și asta ar putea avea consecințe majore pentru rechinii embrionari într-o lume care se încălzește. Capacitatea de a îngheța este cheia pentru evitarea prădătorilor și, dacă încălzirea înseamnă că sugarii de rechini nu vor putea îngheța atât de mult, ar putea reduce numărul de rechini care supraviețuiesc până la vârsta adultă.

Aproximativ 45% dintre speciile de rechini și raze depun ouă care cresc într-o pungă cu sirene, care poate dura aproximativ un an înainte de a ecloziona.

Videoclipul arată un răspuns de îngheț la un embrion viu de rechin de pisică. Credit: Sara De Giorgio

Poșetele vin în diverse culori, forme și texturi, în funcție de specia de rechin.

Beachcombers observă adesea carcasele goale de coajă pe plajă, deși cutiile de ouă vii zac adesea încurcate cu alge marine în ape puțin adânci și în bazine de stânci.

Daniel Ripley a spus: „Acest studiu a arătat că multe specii de rechini și raze se pot reduce în număr din cauza prădării crescute pe măsură ce oceanele se încălzesc.

„Este greu de spus cum va avea impact exact acest lucru asupra ecosistemului oceanic, dar este corect să presupunem că va exista un efect dobândit, este o problemă majoră care probabil se va agrava.

„Multe animale marine au sânge rece, așa că creșterea temperaturii mării are consecințe importante pentru ele.”

El a adăugat: „Este larg acceptat faptul că oceanele lumii se vor încălzi probabil în următorii 100 de ani.

„Și conform agenției americane pentru protecția mediului, temperaturile la suprafața mării au fost mai ridicate în ultimele trei decenii decât în ​​orice alt moment din 1880.

„Așadar, impactul creșterii temperaturii oceanelor ar putea fi catastrofal asupra speciilor de rechini și raze care depun ouă, cum ar fi rechinul bambus cu bandă maro sau raza Thornback.

„Embrionii de rechin sunt deja foarte vulnerabili în poșetele lor de sirene, iar studiul nostru sugerează că una dintre strategiile lor cheie de supraviețuire – înghețarea pentru a se ascunde de prădători – poate fi redusă semnificativ de încălzirea oceanului.

„Unele specii sunt deja amenințate, iar altele, pur și simplu nu știm suficient despre numărul lor. Dar încălzirea oceanelor poate dăuna și mai mult conservării și supraviețuirii lor”.

„Încălzirea oceanelor afectează comportamentul de evitare a prădătorilor embrionilor de elasmobranchi” este publicat în Journal of Conservation Physiology și este disponibilă o copie sub embargo.


Schimbarea tiparelor nivelurilor de sare oceanică oferă oamenilor de știință indicii despre vremea extremă pe uscat

Oamenii de știință studiază modificările în precipitațiile și tiparele de evaporare, precum și concentrațiile de sare, peste oceane pentru a înțelege modul în care încălzirea globală intensifică ciclul apei Pământului, ceea ce crește secetele în unele zone și inundațiile în altele. Credit: Valery Hache/AFP prin Getty Images

Legate de

Q#038A: Oceanografii spun cum pandemia strânge monitorizarea globală a oceanelor și a climei

Un nou studiu arată că încălzirea globală crește frecvența celor mai distructive furtuni tropicale

Ultima albire a Marii Bariere de Corali subliniază criza globală a coralilor

Jumătate din plajele de nisip din lume ar putea dispărea până la sfârșitul secolului, spune un studiu climatic

Distribuie acest articol

Noua cartografiere a concentrațiilor de sare din oceanele lumii confirmă ceea ce fizica și modelele climatice sugerează de mult timp: încălzirea globală intensifică ciclul apei Pământului, accelerând rata cu care apa se evaporă într-o zonă și cade sub formă de ploaie sau zăpadă în altă parte.

Această intensificare are implicații enorme, deoarece agravează secetele și crește furtunile extreme și inundațiile. Dar a fost greu de măsurat, deoarece datele sunt rare pe întinderi vaste ale oceanelor, care acoperă mai mult de 70% din suprafața planetei.

Un studiu publicat pe 9 septembrie în Journal of Climate, totuși, dă o imagine mult mai clară a cât de mult și exact unde se schimbă ciclul apei, urmărind modul în care s-au schimbat concentrațiile de sare în oceane în ultimii 50 de ani. Aceste măsurători acționează ca un pluviometru gigant pentru oceane, a spus coautorul Kevin Trenberth, un cercetător în domeniul climei la Centrul Național pentru Cercetare Atmosferică.

Trenberth a legat descoperirile cu incendiile extreme recente și secetele din California și Australia.

„Incendiile de vegetație continuă să se agraveze pe măsură ce zonele uscate se usucă”, a spus el. „Anul acesta este California, anul trecut a fost Australia. Pe măsură ce tiparul persistă, atunci crește șansele ca efectele să se acumuleze cu adevărat și să producă daune. Este foarte ușor să spui că aceasta este vremea, acesta este doar un eveniment, dar studiul arată că face parte dintr-un model mai mare.”

Zonele care devin mai sărate arată unde a fost mai puțină ploaie și mai multă evaporare, crescând concentrația de sare, în timp ce zonele care devin mai proaspete sunt cele care au plouat mai mult, diluând salinitatea. Acest lucru afectează și zonele terestre, deoarece furtunile și modelele meteorologice care se formează peste oceane trec în cele din urmă peste continente.

Pe baza concentrațiilor în schimbare de sare, cercetătorii au estimat că cantitatea totală de apă care se deplasează prin ciclu sub formă de evaporare și ploaie a crescut cu 2 până la 4% pentru fiecare 1,8 grade Fahrenheit de încălzire. Acest lucru este suficient pentru a intensifica uscăciunea în zonele predispuse la secetă, cum ar fi sud-vestul Statelor Unite, și pentru a crește precipitațiile în zonele vulnerabile la ploi extreme, cum ar fi Vestul Mijlociu.

În zonele în care evaporarea crește, solurile și plantele pierd mai multă apă în aer. Dar acea umiditate nu rămâne în atmosferă pentru totdeauna. În cele din urmă, cade în altă parte sub formă de ploaie sau zăpadă, iar noua cartografiere arată că acest lucru se întâmplă în zonele care sunt deja umede.

Concentrația de sare, sau salinitatea, este o bună măsură a cât de multă apă este adăugată și îndepărtată din ocean, a spus coautorul Nicolas Gruber, fizician de mediu la ETH Zürich.

„Este mult mai mult un înregistrator al schimbărilor de mediu decât orice altceva în acest context”, a spus el. „Este o măsură foarte bună a ciclului hidrologic, iar peste ocean funcționează foarte bine. Ne ajută să înțelegem dinamica și fizica problemei.”

Cercetătorii au subliniat că, cu o încălzire de 3,6 grade Fahrenheit, punctul peste care sunt probabile condiții climatice dezastruoase, ciclul apei se va intensifica cu între 4 și 8 la sută, și poate mai mult, dacă poluarea aerului industrial cu efecte de răcire va fi redusă.

Creșterea nivelului de sare afectează viața marină, curenții oceanici

Noul studiu detaliază schimbările regionale, inclusiv creșterea concentrațiilor de sare, în anumite părți ale Oceanului Caraibe și Indian, indicând mai puține precipitații. Concentrația de apă dulce este în creștere, pe de altă parte, în Pacific și în Atlanticul de Nord, unde ar putea perturba Curentul Golfului și Curentul de răsturnare meridiană a Atlanticului, o bandă transportoare critică pentru căldura globală, de la Arctic la Oceanul de Sud din jurul Antarcticii, a spus coautorul Michael Mann, un climatolog la Penn State.

A ști unde se evaporă mai multă apă din ocean poate ajuta, de asemenea, să arătăm unde va cădea mai multă ploaie, astfel încât înțelegerea și urmărirea schimbărilor regionale ale concentrației de sare poate îmbunătăți previziunile pentru viitoarele schimbări extreme ale precipitațiilor.

Coautorul John Fasullo, de la Centrul Național pentru Cercetare Atmosferică, a declarat că noul studiu oferă o înțelegere globală importantă a modificărilor concentrației de sare, care va ajuta la identificarea estimărilor viitoare ale schimbărilor regionale.

Înțelegerea schimbărilor în concentrația de sare din ocean nu este importantă doar din cauza modului în care acestea afectează clima și vremea. Există și impacturi directe asupra oceanului, a spus Mann.

„În primul rând, organismele oceanice sunt adaptate la anumite salinități”, a spus el. „Dacă acestea încep să se schimbe, atunci, împreună cu încălzirea și acidificarea oceanelor, va începe să provoace capacitatea de adaptare a organismelor marine și, în cele din urmă, a lanțului trofic oceanic și a noastră.”

Salinitatea influențează și densitatea apei de mare, ceea ce determină distribuția straturilor de apă calde și reci în ocean. Această stratificare are un impact asupra circulației oceanului, furtunilor tropicale, nivelurilor de oxigen din ocean și nutrienților din oceanul superior, a adăugat Mann. Studiul creează un indice de salinitate care „oferă un semnal deosebit de curat, cu zgomot scăzut și ridicat, mijloace pentru detectarea semnalului schimbărilor climatice”, a spus el.

Procesele de precipitații și evaporare se accelerează din cauza încălzirii globale cauzate de om și „poate că cel mai mare impact este asupra mișcării apei”, a adăugat John P. Abraham, inginer și cercetător climatic la Universitatea St. Thomas din Minnesota, care a fost un coautor al studiului.

„Deoarece apa sărată este grea, ea vrea să cadă de la suprafața oceanului pe fundul oceanului, numită apă de descărcare”, a spus el. „Zonele care devin mai puțin sărate sunt mai ușoare și tind să rămână la suprafață. Mișcările apei în sus și în jos sunt foarte importante pentru curenții oceanici, deoarece determină aducerea de nutrienți la suprafață pentru pești, iar acest lucru reglează clima din întreaga lume.”

Modificările precipitațiilor și evaporării, a spus el, „vor schimba vremea pe planetă”.

Bob Berwyn

Liber profesionist

Bob Berwyn, un reporter independent din Austria, care a acoperit știința climei și politica internațională în domeniul climei de mai bine de un deceniu. Anterior, el a raportat despre mediu, specii pe cale de dispariție și terenuri publice pentru mai multe ziare din Colorado și, de asemenea, a lucrat ca redactor și redactor asistent la ziarele comunitare din Munții Stâncoși din Colorado.


Un ocean plin de deserturi

Oamenii de știință și sateliții urmăresc cum se extind zonele cele mai puțin productive ale oceanelor.

Oceanele lumii ne oferă fructele de mare care ne umplu farfuriile și ne ispitesc papilele gustative: ton, somon, homar, scoici. Toată această viață de mare face parte dintr-o rețea trofica complexă care poate susține o gamă abundentă și diversă de plante și animale. Asemenea unui castel de cărți, acea rețea trofică se bazează pe participanții săi cei mai de jos și cei mai puțin cunoscuți, dacă primul nivel devine zdruncinat, toate nivelurile de deasupra se clătinează și ele. Cel mai de jos nivel al rețelei trofice oceanice constă din fitoplancton abundent și productiv din punct de vedere istoric, mici plante oceanice care transformă dioxidul de carbon în carbon organic și a căror clorofilă verde este vizibilă din spațiu. Sateliții pot detecta această clorofilă, iar oamenii de știință folosesc datele pentru a estima productivitatea oceanelor, o măsură a cantității de carbon organic disponibil pentru a susține rețeaua trofică.

Cu toate acestea, abundența de fitoplancton pare să se micșoreze. Biologul oceanic și pasionat de date prin satelit Jeffrey Polovina a spus: „Am văzut că zona cu productivitate scăzută din Pacificul de Vest se extinde și ne-am întrebat dacă este unică sau dacă se întâmplă la nivel global”. Modelele prevăd că cele mai calde porțiuni ale oceanelor lumii vor deveni mai puțin productive din cauza schimbărilor climatice. Unii oameni numesc aceste regiuni cu productivitate scăzută „deșerturi biologice”. Polovina a spus: „Modelele climatice sunt la intervale de timp de secole și sugerează că rata de expansiune a acestor zone cu productivitate scăzută așteptată va fi lentă”. Dar oamenii de știință au vrut să compare aceste așteptări modelate cu observații.

Rețeaua trofică oceanică este plină de soiuri puțin cunoscute de pești și animale marine aici, un stâncă negru și galben înoată în Golful Monterey, California. (Cu amabilitatea lui J. Pederson)

Fitoplanctonul și temperatura oceanului

Pentru a evalua habitatul oceanic din spațiu, oamenii de știință trebuie mai întâi să îl înțeleagă de aproape. Amestecarea diferitelor straturi de apă este unul dintre motivele pentru care există zone cu productivitate ridicată în oceanele lumii. Una dintre semnăturile încălzirii globale este creșterea temperaturii oceanelor. Pe măsură ce stratul de suprafață al oceanului se încălzește, apa devine mai puțin densă și rămâne deasupra, mai degrabă decât să se amestece pentru a permite apă mai rece și bogată în nutrienți să iasă. În timp, zonele cu mai puțin amestecare prezintă o productivitate redusă, mai puțin fitoplancton și, prin urmare, mai puțină clorofilă. Polovina a spus: „Regiunile care au cel mai scăzut nivel de clorofilă sunt asemănătoare cu deșerturile biologice, există mai puțină energie care se propagă prin rețeaua trofică”.

Pentru a studia formarea deșerurilor oceanice, Polovina a lucrat cu colegii Evan Howell și Mélanie Abécassis pentru a utiliza datele despre clorofila de suprafață. Datele, de la NASA Sea-Viewing Wide Field-of-View Sensor (SeaWiFS), care este operat de GeoEye și procesat, arhivat și distribuit de Ocean Biology Distributed Active Archive Center (OB.DAAC) al NASA la Goddard Space Flight al NASA. Center, i-a ajutat să localizeze zonele în care regiunile cu clorofilă scăzută s-au extins în timpul serii de date de nouă ani. Abécassis, care a ajutat la procesarea datelor, a spus: „Setul de date este uimitor, cu o rezoluție fantastică și o acoperire globală.” În plus, datele au oferit echipei informații de calitate. „Singura provocare legată de lucrul cu datele a fost, de asemenea, unul dintre cele mai bune lucruri: a trebuit să descarcăm toate datele din nou și să le reprocesăm, deoarece NASA a lansat o nouă versiune după ce am corectat un defect al senzorului”, a spus ea. „A fost nevoie de mai mult timp, dar a făcut ca rezultatele noastre să fie din ce în ce mai precise.”

Sub suprafața oceanului, rețelele trofice ale acestuia depind de creaturi mici și mari, cum ar fi această școală de chub de la Refugiul Național de Stat atolul Kure din Monumentul Național Papahānaumokuākea. (Cu amabilitatea P. Marin)

Echipa a folosit, de asemenea, date despre temperatura suprafeței mării de la Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR), disponibil la Physical Oceanography DAAC (PO.DAAC) al NASA. În timp ce mulți factori pot reduce productivitatea ecosistemului - pescuitul excesiv, de exemplu, sau El Niño, o condiție ciclică caracterizată prin temperaturi mai mari decât cele normale la suprafața mării - se așteaptă că încălzirea globală va anunta reduceri deosebit de mari ale productivității. Studiile prevăd că, dacă încălzirea globală se intensifică, zonele cu clorofilă în scădere se vor potrivi cu zonele cu creșterea temperaturii suprafeței mării.

Polovina a spus: „Cu datele despre clorofilă și temperatură, am putea începe să aflăm ce se întâmplă cu productivitatea oceanelor globale”.

Deșertul în creștere

Rezultatele echipei au fost demne de remarcat. Polovina a spus: „Am fost foarte surprinși. Ne-am uitat la Atlanticul de Nord, Atlanticul de Sud, Oceanul Indian – am văzut aceleași tendințe pe tot globul. În aproape ultimul deceniu, regiunile cu clorofilă de suprafață scăzută s-au extins în bazinele oceanice din apropiere. Suprafața totală pierdută a fost destul de enormă.” Zona noului deșert oceanic global a adăugat până la 6,6 milioane de kilometri pătrați (2,5 milioane de mile pătrate), reprezentând o expansiune de aproximativ 15% în zona celor mai puțin productive ape între 1998 și 2006. În plus, legătura cu temperatura suprafeței mării a fost clară. . „Extinderea apelor cu productivitate scăzută a fost asociată cu creșteri semnificative ale temperaturii suprafeței mării”, a spus Polovina.

Fitoplanctonul sunt plante oceanice microscopice care formează baza ecosistemelor oceanice, acestea sunt atât de abundente încât sunt vizibile din spațiu. Aici, clorofila medie din 1998 până în 2006 este afișată în verde și indică zone cu productivitate biologică ridicată. (Cu amabilitatea SeaWiFS Project/NASA GSFC și GeoEye, Inc.)

Echipa a mai observat că schimbările din ultimul deceniu au fost sezoniere. „A fost o expansiune mai mare de la o iarnă la alta decât de la o vară la alta”, a spus Polovina. „În vara, regiunile cu clorofilă scăzută s-au extins iarna, acele zone s-ar contracta în mod natural, dar la o dimensiune mai mare decât am văzut în anii precedenți.” Așadar, expansiunea deșertului oceanic a continuat pas cu pas pe parcursul serii de timp de nouă ani.

Dar poate cel mai surprinzător aspect al descoperirilor echipei a fost rata de expansiune: această deșertificare pas cu pas a dus la o pierdere de 1 până la 4% a apelor productive pe an. Abécassis a spus: „Rata reală de expansiune a fost mult mai mare decât au prezis modelele”.

Un studiu recent folosind șase modele climatice a sugerat că, între începutul Revoluției Industriale și 2050, creșterea totală în zonele cu productivitate scăzută din emisfera nordică și sudică ar varia de la 0,7% la 8,1%, în funcție de diferiți parametri. Polovina a spus: „Am măsurat mai mult decât intervalul înalt în doar nouă ani”.

Un viitor neproductiv

Întrebarea care rămâne fără răspuns, în mintea Polovinei, este de ce deșerturile oceanice se extind. „Observăm aceste schimbări în toate oceanele lumii”, a spus el, „care sugerează fie un semnal global de zece ani, fie o tendință de încălzire globală pe termen lung.” Deci care este?

Echipa este atentă să sublinieze că studiul lor acoperă nouă ani, aproximativ perioada de timp în care SeaWiFS a preluat date. Deși nouă ani este o serie de timp destul de lungă, oamenii de știință preferă să-și bazeze cercetările pe serii de timp mai lungi de treizeci sau mai mulți ani pentru a se asigura că ciclurile naturale, cum ar fi El Niño și opusul său, La Niña, sunt caracterizate de temperaturi mai scăzute decât cele normale ale suprafeței mării. , au fost luate în considerare. „În perioada studiului nostru au avut loc mai multe evenimente La Niña, astfel încât clima la scară largă a fost unică”, a spus Polovina. „Este posibil ca tendința să se inverseze în următorul deceniu. Sau, s-ar putea ca tendința să se mențină și că pierderile sunt într-adevăr mai grave decât ceea ce modelele indică că ar trebui să fie.” Oricum, Polovina consideră că cercetarea se referă la încălzirea globală. El a spus: „Chiar dacă această tendință este doar un semnal decenal care se inversează, acesta este tipul de expansiune pe care ne-am aștepta să-l vedem sub încălzirea globală. Acest tip de schimbare este ceva pentru care trebuie să fim pregătiți.”

Creșterea deșerților biologici în oceanele lumii și ceea ce poate veni odată cu ea în viitor, atrage atenția Polovinei. „Acesta este un semnal biologic unic pe care îl vedem. Acest lucru înseamnă că capacitatea oceanelor de a susține viața a scăzut”, a spus el. „Densitatea mahi-mahi, rechin, ton etc., va fi mai mică.” Abécassis a fost de acord, spunând: „Extinderea zonelor cu productivitate slabă este o preocupare majoră – cu implicații pentru rețelele trofice oceanice și potențial multe schimbări pentru pescuit”. Scientists like Polovina and Abécassis can help tell the story of the unfolding changes now happening to our oceans. With scientific information behind them, fisheries and policy makers may be able to plan and prepare, softening the blow on particular species and preserving the ocean ecosystem’s long-standing food web.

Polovina, J., E. Howell,and M. Abécassis. 2008. Ocean’s least productive waters are expanding. Scrisori de cercetare geofizică 35, L03618, doi:10.1029/2007GL031745.

Sarmiento, J. L., et al. 2004. Response of ocean ecosystems to climate warming. Global Biogeochemical Cycles 18, GB3003, doi:10.1029/2003GB002134.


3.6: The Warming of Our Oceans - Biology

Plastic Bagshave been banned in some regions, see list under In Action tab, Cities and Towns page.

It is not very often everyone agrees on anything. Remarkably, the world’s top scientists and marine researchers virtually all agree on the issues facing our oceans health, and the demands being placed on what is arguably life’s greatest resource on the planet. Here are 11 of the top issues facing the health of our oceans, and our planet.

The oceans are among our biggest resource for life on earth, and also our biggest dumping grounds. That kind of paradox could give anyone an identity crisis. We seem to think we can take all the goodies out and put all our garbage in, and then expect them to keep happily ticking away indefinitely. However, while it's true the oceans can provide us with some amazing eco-solutions like alternative energy, they're are undergoing some serious stress factors. Here are the some of the biggest problems facing the oceans. Making changes in our daily lives often starts with awareness. Solutions are as simple as eating the right sort of seafood, to ensuring garbage stays out of our waterways and Oceans.

1) Overfishing

Many marine scientists consider overfishing to be the worst impact humans are having on the oceans. The Food and Agriculture Organization estimates that over 70% of the world’s fish species have been entirely exploited or depleted. By capturing fish faster than they can reproduce, we are harming entire ecosystems that interact with those species, from the food they eat to the predators that eat them. These losses make the ecosystems more vulnerable to other disturbances, such as pollution. A complete overhaul of fishing policies, requiring global cooperation, is needed to achieve a sustainable system.Overfishing is having some serious impacts on our oceans. Not only does it work towards wiping out a species, but also the other species of marine animals that are dependent upon those fish for survival. It's been shown that overfishing can cause marine animals to starve, since we're taking food from their mouths in too large of numbers for them to be able to get their fill. It is also estimated that most seas already need long term fishing bans if certain species are to recover at all.

There is much to be desired in the ways we fish. First, we humans use some pretty destructive methods in how we pull catches, including bottom trawling which destroys sea floor habitat and scoops up many unwanted fish and animals that are tossed aside. We also pull far too many fish to be sustainable, pushing many species to the point of being listed as threatened and endangered.

Reasons for overfishing are obvious in some ways, in that there are a lot of people who like to eat a lot of fish. The more fish, the more money for the fishermen. However there are other elements at work that promote overfishing that are less obvious, such as promoting the health benefits of one fish over another, or the health of fish oils.

Knowledge of what seafood can be sustainably eaten, whether that is the species of seafood or the method by which it is caught, is a must in order to help keep the ocean's fisheries healthy. It's our job as eaters to question restaurant servers, sushi chefs, and seafood purveyors about the sources of their fish, and read labels when we buy from store shelves. There are helpful tools that can assist us in buying and ordering seafood as well, from handouts to carry in our wallets to FishPhone. And of course there are our sustainable seafood slideshows that will show you what you want to look for when you're choosing your next meal, and what to avoid.

2) Irresponsible Fish Farming

Fish farming, or aquaculture, is the growing response to wild fish stocks rapidly depleting. While it sounds like a good idea in theory, it unfortunately has many negative consequences due to poorly managed operations. Nutrient and chemical pollution can occur easily in open-ocean operations when fish feed, excrement, and medication is released into the environment. Farmed fish accidentally released into wild populations can also have destructive effects, such as loss of native stocks, disease transmission, and damaging changes in habitat. Unfortunately, the biggest hindrance to overcoming the challenges of an industry that supplies nearly 50% of the world’s fish food supply is that it currently remains relatively unregulated.

3) Ghost Fishing

Ghost fishing is an environmentally harmful issue caused when lost or discarded fishing gear continues to catch fish and other marine life. Often times, the traps trigger a chain-reaction problem when larger predators come to eat the smaller ones that have been ensnared, only to get tangled in the mess themselves. The issue of ghost fishing is most common with passive gear that has been abandoned, and also poses a serious threat to other ocean vessels. Stray gear can be caught in the propeller of a boat, damaging or even disabling it. Many solutions have been offered, such as fishing gear made from biodegradable materials or incentives like the Republic of Korea’s buy-back program , which rewards fisherman for turning in old gear.

6 Garbage Patches in our oceans. This one is the most obvious. It’s astounding how much of our trash finds its way into the ocean. Animals become easily entangled and trapped in our garbage, and it can destroy delicate sea life like coral and sponges. In addition, sea turtles and dolphins often mistake plastic bags for their favorite foods, jellyfish and squids, choking them or clogging their digestive system. If that’s not bad enough, hopefully the bigger-than-Texas trash vortex in the Pacific Ocean and its smaller cousin in the Atlantic will help serve as a wakeup call. One more depressing one before we move on to something fun and exciting. We certainly can't ignore a giant patch of plastic soup the size of Texas sitting smack dab in the middle of the Pacific ocean.

Taking a look at the Great Pacific Garbage Patch is a sobering way to realize there is no "away" when it comes to trash, especially trash that lacks the ability to decompose. The patch was discovered by Captain Charles Moore , who has been actively vocal about it ever since.

Luckily, the Great Pacific Garbage Patch getting a lot of attention from eco-organizations, including Project Kaisei, which is launching the first clean-up effort and experimentation, and David de Rothschild who will sail a boat made of plastic out to the patch to bring awareness to it.

Article: Clean Our Oceans: The Impact of the Great Pacific Garbage Patch

This article was sent to us by David, a student in Colorado, USA. Thank You David.

Plastic Bagshave been banned in some regions, see list under In Action tab, Cities and Towns page.

5) Acidification

The ocean absorbs as much as one third of the CO2 emitted worldwide, which keeps us cooler but makes the ocean surface much more acidic. This has the effect of limiting calcium carbonate needed by coral, plankton, and other marine life that use it to build the skeletal frames and shells that protect them. Oceanic acidity has increased by 25% since the industrial revolution, and will eventually destroy much marine life if it increases at this rate.

Acidificarea oceanelor nu este o problemă mică. The basic science behind acidification is that the ocean absorbs CO2 through natural processes, but at the rate at which we're pumping it into the atmosphere through burning fossil fuels, the ocean's pH balance is dropping to the point where life within the ocean is having trouble coping.

"Ocean acidification is more rapid than ever in the history of the earth and if you look at the pCO2 (partial pressure of carbon dioxide) levels we have reached now, you have to go back 35 million years in time to find the equivalents" said Jelle Bijma, chair of the EuroCLIMATE programme Scientific Committee and a biogeochemist at the Alfred-Wegener-Institute Bremerhaven.

ciudat, nu? At some point in time, there is a tipping point where the oceans become to acidic to support life that can't quickly adjust. In other words, many species are going to be wiped out , from shellfish to corals and the fish that depend on them.

6) Dead Zones

Dead zones are areas where the sea floor has little to no dissolved oxygen. These areas are often found at the mouths of large rivers, and are caused primarily by fertilizers that are being carried in the runoff. Unfortunately, the lack of oxygen kills many creatures and destroys entire habitats. At our current rate, dead zones will increase by 50% before the end of the century. Dead zones are swaths of ocean that don't support life due to a lack of oxygen, and global warming is a prime suspect for what's behind the shifts in ocean behavior that cause dead zones. The number of dead zones is growing at an alarming rate , with over 400 known to exist , and the number is expected to grow .

Dead zone research underscores the interconnectedness of our planet. It appears that crop biodiversity on land could help prevent dead zones in the ocean by reducing or eliminating the use of fertilizers and pesticides that run off into the open ocean and are part of the cause of dead zones. Knowing what we dump into the oceans is important in being aware of our role in creating areas of lifelessness in an ecosystem upon which we depend.

7) Mercury Pollution

Scientists report that our ocean’s mercury levels have risen over 30% the last 20 years, and will increase another 50% in the next few decades. Emissions from coal power plants are the primary culprit , dispensing poisonous mercury that works its way up the food chain, eventually coming to us through the fish we eat. This neurotoxin can alter brain development of fetuses and has been linked with learning problems. Pollution is running rampant in the oceans but one of the scariest pollutants is mercury because, well, it ends up on the dinner table. The worst part is mercury levels in the oceans are predicted to rise . So where does the mercury come from? You can probably guess. Mainly coal plants. In fact, according to the Environmental Protection Agency, coal-fired power plants are the largest industrial source of mercury pollution in the country. And, mercury has already contaminated water bodies in all 50 states, let alone our oceans. The mercury is absorbed by organisms on the bottom of the food chain and as bigger fish eat bigger fish, it works its way back up the food chain right to us, most notably in the form of tuna .

You can calculate how much tuna you can safely eat , and while the though that calculating your fish intake to avoid poisoning is really depressing, at least we're aware of the dangers so that we can, hopefully, straighten up our act.

8) Offshore Drilling

Offshore drilling continues to be a debate, but it’s clear that proceeding with oil production will only exacerbate the dilemmas of our oceans. The use of fossil fuels is the reason our oceans have been heating up and becoming more acidic, but offshore drilling takes the risks even further. When oil is extracted from the ocean floor, other chemicals like mercury, arsenic, and lead come up with it. Also, the seismic waves used to find oil harm aquatic mammals and disorient whales. In 2008, 100 whales had beached themselves as a result of ExxonMobil exploring for oil with these techniques. Furthermore, the infrastructure projects to transport the oil often create worse problems, eroding the coastline. These realities are another reason

9) Whaling and Shark Finning

The destruction of the ocean’s most important predators has significant consequences that ripple down the food chain. 50 to 100 million sharks are killed each year, either as bycatch from fishing vessels or directly hunted for their dorsal fins, used in an expensive soup popular across Asia. When finned, the sharks are thrown back into the water, often still alive and left to bleed to death. Unfortunately, sharks reproduce fairly slowly and don’t have a large amount of offspring, so these actions have long-lasting effects on the delicate ecosystems they help regulate. Despite the 1986 moratorium on many types of whaling, it still continues to be a problem, with some nations like Japan looking for loopholes and lobbying for lax regulations. Overfishing is an issue that extends beyond familiar species like bluefin tuna and orange roughy. It's also a serious issue with sharks. Sharks are killed in the tens of millions each year , mainly for their fins. It is a common practice to catch sharks, cut off their fins, and toss them back into the ocean where they are left to die. The fins are sold as an ingredient for soup. And the waste is extraordinary.

Sharks are top-of-the-food-chain predators, which means their reproduction rate is slow. Their numbers don't bounce back easily from overfishing. On top of that, their predator status also helps regulate the numbers of other species. When a major predator is take out of the loop, it's usually the case that species lower on the food chain start to overpopulate their habitat, creating a destructive downward spiral of the ecosystem.

Shark finning is a practice that needs to end if our oceans are to maintain some semblance of balance. Luckily, a growing awareness around the unsustainability of the practice is helping to lower the popularity of shark fin soup .

10) Ocean Warming

The oceans are rising and getting warmer faster than predicted. 71% of our planet is covered by oceans, yet we still neglect them, harming the innumerable creatures that live in them, and polluting one of our largest resources.

In the fight for the environment, the health of our oceans should be a top priority. Global warming is creating a climate time bomb by storing enormous amounts of heat in the waters of the north Atlantic, UK scientists have discovered.

Marine researchers at Southampton and Plymouth universities have found that the upper 1,500 metres of the ocean from western Europe to the eastern US have warmed by 0.015C in seven years. The capacity of the oceans to store heat means that a water temperature rise of that size is enough to warm the atmosphere above by almost 9C.

Neil Wells, a scientist on the project at the National Oceanographic Centre in Southampton, said: "People might think it doesn't sound like a big temperature rise but it's very significant." The findings were announced in the journal Geophysical Research Letters as James Lovelock, the UK scientist who developed the gaia theory of life on Earth, warned that such ocean warming could stifle marine life and accelerate climate change.

Professor Lovelock said that thermal mixing of water and nutrients shuts down when the upper layer of ocean water reaches about 12C. "That's why the tropical waters are clear blue and the water in the Arctic looks like soup," he said. Such a change would affect marine life, which research suggests could help form clouds over the oceans. Warmer waters would receive less protection from sunlight, which would warm them further.

The Southampton and Plymouth study suggests heat stored in the oceans could be released into the atmosphere in future, tempering efforts to stabilize global temperatures with cuts in manmade greenhouse gas emissions.

11) Destruction of Habitat and Coral Reefs

Keeping the coral reefs healthy is another major buzz topic right now. A focus on how to protect the coral reefs is important considering coral reefs support a huge amount of small sea life, which in turn supports both larger sea life and people, not only for immediate food needs but also economically .

Global warming is a primary cause of coral bleaching, but there are other causes as well. Science is working on ways , but it also is a matter of setting aside marine conservation areas. Figuring out ways to protect this "life support system" is a must for the overall health of the oceans.


87% of Our Oceans Are Damaged By Human Impact, Report Warns

The world’s oceans are rapidly becoming unrecognizable as impacts from human activity strip them of marine life, according to a report published in the journal Current Biology.

In fact, just 13% of the world’s oceans have intact marine ecosystems, while the rest have been plundered and degraded.

The majority of healthy ocean space, meanwhile, exists in the high seas, outside of national marine protected areas. As a result, these sections are vulnerable to being exploited, making the creation of international treaties to protect the oceans all the more urgent, according to the Guardian. The good news is that the United Nations is spearheading an effort to comprehensively protect the high seas later this year.

“We were astonished by just how little marine wilderness remains,” Kendall Jones, lead author of the report, told the Guardian. “The ocean is immense, covering over 70% of our planet, but we’ve managed to significantly impact almost all of this vast ecosystem.”

Oceans are being harmed in a variety of ways.

The world’s oceans are also absorbing much of the excess carbon dioxide being produced by human activity, which causes waters to become more acidic and inhospitable to marine life.

The global fishing industry is overexploiting fish populations, and killing various species unintended for capture such as dolphins, sharks, and whales.

Image: WWF/Michael Gunther

The authors of the report argue that countries must stop subsidizing high seas fishing, which costs $4 billion annually, to allow marine creatures to flourish in these areas.

The report also urges countries to protect the Arctic, which is rapidly becoming accessible to fishing vessels. A proposal to create the largest marine sanctuaries in the world in the Arctic is currently underway.

Industrial pollution from farms, factories, and boats fills marine environments with harmful chemicals, while plastic pollution is turning large sections of ocean into hazardous obstacle courses, the report notes.

Image: Jedimentat44/Flickr.

On this front, the UN recommends that countries expand marine protected areas and curb the release of plastic and other forms of pollution into waters.

In recent years, fighting plastic pollution has become a rallying point for environmentalists and more than 60 countries have so far taken action to reduce plastic production.

Reversing the overall decline of the oceans, however, will be challenging, according to the report.

Image: California Artificial Reef Enhancement

Beyond establishing international treaties, regulating the fishing industry, and reducing pollution, countries have to mitigate climate change, which may pose the biggest long-term risk.

Failing to do so, according to the authors, could be catastrophic.

“Beyond just valuing nature for nature’s sake, having these large intact seascapes that function in a way that they always have done is really important for the Earth,” Jones told the Guardian. They maintain the ecological processes that are how the climate and Earth system function – [without them] you can start seeing big knock-on effects with drastic and unforeseen consequences.”


US East Coast to see higher sea levels

One of the main impacts of the slowing ocean circulation is on sea levels, especially those of the US East Coast.

"The northward surface flow of the AMOC leads to a deflection of water masses to the right, away from the US East Coast. This is due to Earth's rotation that diverts moving objects such as currents to the right in the Northern Hemisphere and to the left in the Southern Hemisphere. As the current slows down, this effect weakens and more water can pile up at the US East Coast, leading to an enhanced sea-level rise," said Levke Caesar, one of the authors of the report.

Sea-level rise is already happening due to factors like melting ice sheets and warming oceans. According to the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), water levels have risen by 8 to 9 inches on average within the past 140 years.

The rate at which these waters are rising has also increased in recent years.

"The pace of global sea-level rise more than doubled from 1.4 mm per year throughout most of the twentieth century to 3.6 mm per year from 2006-2015," said NOAA.

A further slowdown of global ocean circulation, especially along the crucial Gulf Stream current off the eastern coastline of the US, could combine with the already accelerating sea-level rise to make major Northeastern cities even more vulnerable to flooding.


Oceans Are Warming Faster Than Predicted

Up to 90 percent of the warming caused by human carbon emissions is absorbed by the world&rsquos oceans, scientists estimate. And researchers increasingly agree that the oceans are warming faster than previously thought.

Multiple studies in the past few years have found that previous estimates from the Intergovernmental Panel on Climate Change may be too low. A new review of the research, published yesterday in Ştiinţă, concludes that &ldquomultiple lines of evidence from four independent groups thus now suggest a stronger observed [ocean heat content] warming.&rdquo

Taken together, the research suggests that the oceans are heating up about 40 percent faster than previously estimated by the IPCC. Since the 1950s, studies generally suggest that the oceans have been absorbing at least 10 times as much energy annually, measured in joules, as humans consume worldwide in a year.

While much of the human concern about climate change focuses on its effects over land&mdashrising air temperatures, changes in weather patterns and so on&mdashaccurate estimates of ocean warming are deeply important to scientists&rsquo understanding of global warming. Determining how fast the oceans are warming helps scientists calculate how sensitive the planet is to greenhouse gas emissions and how quickly it may warm in the future.

&ldquoThe ocean, in many ways, is the best thermometer we have for the planet,&rdquo said Zeke Hausfather, a climate scientist at the University of California, Berkeley, and a co-author of the new analysis.

Accelerated warming is also a big concern for ocean ecosystems, driving mass coral bleaching events all over the world and forcing some species to migrate to cooler waters. Warming also causes ocean water to expand in volume, which can contribute to sea-level rise.

For nearly two decades, scientists have used a network of floats distributed throughout the ocean to constantly monitor water temperatures worldwide. But before the early 2000s, when the network was launched, scientists mainly relied on measurements taken from passing ships as they made their way across the seas. This meant ocean temperature observations, worldwide, were sparser and that scientists had to use statistical methods or models to fill in the gaps.

In recent years, improved data from the float network and improvements in the models and statistical tools used to analyze previous measurements have helped scientists develop more accurate reconstructions of ocean warming over the past century.

As the new review reports, multiple studies now agree that the oceans are warming at a faster rate than older estimates suggested. And these revised calculations also match up better with climate model simulations than previous estimates, giving scientists more confidence that model projections for the future are on track.

And if the models are accurate, continuing to emit greenhouse gases at the current rate could result in dire consequences for the global oceans. As the new analysis points out, models suggest that a business-as-usual climate scenario could cause nearly 1.5 degrees of ocean warming&mdashthe equivalent of nearly a foot of sea-level rise by the end of the century. Meeting the Paris Agreement&rsquos climate goals, on the other hand, could cut that warming in half.

Scientists aren&rsquot only interested in how much heat the oceans are soaking up. How that heat moves around the planet can reveal important clues about how high the seas might rise in different locations, for instance.

Another study, published earlier this week in Proceedings of the National Academy of Sciences, also concluded that the oceans are taking up at least 90 percent of the excess heat in the atmosphere. It also found that they&rsquove been warming since at least the late 1800s, although its estimates for the rate of warming may be a bit lower than what some of the other recent studies have suggested.

The study suggests that the oceans&rsquo large-scale currents and circulation patterns have been changing in recent decades&mdashfor reasons scientists are still investigating&mdashand that these changes are affecting the places where ocean heat ends up.

The study suggests that up to half the extra heat stored up in the midlatitude regions of the Atlantic Ocean since the 1950s was actually transported there from other parts of the ocean. This means that heat-related sea-level rise in this part of the ocean is being influenced by changing circulation patterns.

That&rsquos important to pay attention to, the researchers note, because future climate change may cause even bigger shifts in ocean currents, many of which are heavily influenced by winds and atmospheric patterns that may be affected by global warming. Monitoring these changes could help scientists predict which parts of the ocean will warm&mdashand expand&mdashthe fastest in the future.

&ldquoFuture changes in ocean transport could have severe consequences for regional sea-level rise and the risk of coastal flooding,&rdquo the authors write.


Sea Level Could Rise at Least 6 Meters

Even if world manages to limit global warming to 2°C &mdash the target number for current climate negotiations &mdash sea levels may still rise at least 6 meters (20 feet) above their current heights, radically reshaping the world&rsquos coastline and affecting millions in the process.

That finding comes from a new paper published on Thursday in Science that shows how high sea levels rose the last time carbon dioxide levels were this high.

That was about 3 million years ago, when the globe was about 3-5°F warmer on average, the Arctic 14.4°F warmer, megasharks swam the oceans, and sea levels stood at least 20 feet above their current heights.

The megasharks aren&rsquot coming back but those sea levels could be no matter what happens in December&rsquos climate summit in Paris.

&ldquoEven if we meet that 2°C target, in the past with those types of temperatures, we may be committing ourselves to this level of sea level rise in the long term,&rdquoAndrea Dutton, a geochemist at the University of Florida and one of the study&rsquos co-authors, said. &ldquoThe decisions we make now about where we want to be in 2100 commit us on a pathway where we can&rsquot go back. Once these ice sheets start to melt, the changes become irreversible.&rdquo

The study examined past changes and laid out a framework for using them to refine our understanding of what the future holds for coastal communities. According to separate research by Climate Central, a 20-foot sea level rise would reshape the U.S. coast, causing Louisiana to lose its boot and transforming the Bay Area into the Bays Area by forming a second inland bay. It would also threaten the world's coastal nations and megacities.

Sea levels have already risen about 8 inches compared to pre-industrial times. That rise has helped boost the surge and flooding damage from storms like Sandy and Typhoon Haiyan, and dramatically increased the occurrence of everyday flooding during high tide in cities from Baltimore to Honolulu.

The most recent projections from the Intergovernmental Panel on Climate Change indicate that if emissions continue on their current trend, sea levels could continue to rise another 39 inches by the end of this century.

By 2050, 26 major U.S. cities will face an &ldquoemerging flooding crisis.&rdquo Globally, storm damage could cost cities from Hong Kong to Dhaka to New York trillions annually unless adaptation measures are taken. According to Climate Central estimates, 150 million or more people are currently living on land that will either be submerged or exposed to chronic flooding by 2100.

Nations with the Most Population on Affected Land

COUNTRY
POPULATION AFFECTED % OF NATIONAL POPULATION
1. China
2. Vietnam
3. India
4. Indonesia
5. Bangladesh
6. Japan
7. U.S.
8. Egypt
9. Brazil
10. Netherlands
11. Philippines
12. Thailand
13. Myanmar
14. Nigeria
15. United Kingdom
16. Mexico
17. Italy
18. Germany
19. Malaysia
20. France
85,000,000
32,000,000
28,000,000
23,000,000
22,000,000
21,000,000
17,000,000
12,000,000
11,000,000
10,000,000
10,000,000
9,000,000
7,000,000
5,000,000
5,000,000
4,000,000
4,000,000
3,000,000
3,000,000
3,000,000
6%
36%
2%
10%
14%
16%
5%
15%
6%
62%
10%
13%
13%
3%
8%
3%
6%
4%
10%
4%

But sea level rise isn&rsquot going to just turn off after 2100 and according to climate scientists, current greenhouse gases are baking much more than 3 feet of sea level rise into the system. The world&rsquos oceans, ice sheets and climate are constantly performing an intricate dance. The current rate of warming could have them dancing a different routine forcing ice sheets to accommodate by melting, and sea levels in turn to rise.

&ldquoIce sheets as we see them today appear to be out of equilibrium with the present climate,&rdquo Dutton said.

Recent research showed the West Antarctic Ice Sheet, which contains enough ice to lift sea levels 10-13 feet, appears to have entered collapse, mostly driven by warm water and, to a lesser degree, air melting its ice shelves from above and below. Those ice shelves essentially act as doorstops, keeping the rest of Antarctica&rsquos massive stores of ice on land. Losing them would send ice tumbling to the sea and, after it melted, lapping up against the shorelines around the world.

Other parts of the Antarctic ice sheet are also less stable than previously believed and could further drive sea level rise from the southern hemisphere&rsquos store of ice.

Cities with the Most Population
on Affected Land
CITY POPULATION AFFECTED
1. New York City
2. Virginia Beach
3. Miami
4. New Orleans
5. Jacksonville
6. Sacramento
7. Norfolk
8. Stockton, CA
9. Hialeah, FL
10. Boston
1,870,000
407,000
399,000
343,000
290,000
286,000
242,000
241,000
225,000
220,000

The planet&rsquos other major cache of land ice is Greenland. Its melt and contribution to sea level rise have increased over the past decade and scientists project that it will play an increasingly larger role in raising the oceans.

In addition to looking at the deep past, Dutton&rsquos analysis also considered the more (geologically) recent past by looking at periods around 400,000 and 125,000 years ago when global temperatures were 3.6°F and 1.8°F above pre-industrial times, respectively. Because they&rsquore more recent, Dutton&rsquos analysis was able to get better estimates of the upper bounds of sea level rise. And those results don&rsquot bode well for the world&rsquos coastlines as they showed that sea levels were up to 42 feet higher than the present.

&ldquoThese numbers are consistent with our study on sea level commitment,&rdquo Anders Levermann, a sea level rise expert at the Potsdam Institute for Climate Impact Research who authored a 2013 study, said.

Levermann said the Dutton&rsquos approach of breaking down sea level rise by the different ice sheets could help with regional sea level estimates. For example, Greenland&rsquos melt could drive up sea levels on the Eastern Seaboard in addition to having a potential impact on ocean circulation.

&ldquoWe&rsquore going to reach temperatures we had in the past periods in the next couple decades. Understanding which are most vulnerable sectors of polar ice sheets is critical to projecting future pattern of sea level rise regionally,&rdquo Dutton said.

The big outstanding question &mdash and the one that&rsquos most relevant to people living along the coasts &mdash is just how long it could take sea levels to rise to such great heights. The process isn&rsquot linear. It&rsquos currently accelerating and that trend is expected to continue. Dutton said her group is working on new techniques to better define the rates of rise, but other efforts have shown tipping points could cause sudden, rapid rises faster than previous estimates.

&ldquoThere are some recent modeling efforts that now show you could get a section of the Antarctic ice sheet, several meters worth of sea level rise, to go in a decade. We used to think it was centuries,&rdquo she said.

Click on the images for an interactive version.

The Climate Central research, mapping and data visualization associated with this page have received support from the Kresge Foundation, National Science Foundation grant ARC 1203415, and additional sources.

This article is reproduced with permission from Climate Central. The article was first published on July 9, 2015.


Priveste filmarea: Încălzirea Globală proiect 2016 (August 2022).