Исследователи подтвердили, что для всех регионов, кроме небольшого к северу от мыса Хаттерас, на южной окраине исследуемой области, за последние три десятилетия температура поверхностных вод имеет тенденцию к повышению, при этом температура в заливе Мэн повышается примерно на 0,4 градуса Цельсия за десятилетие. . Новый анализ нанес на карту географическую картину этих тенденций и показал, что рост на самом деле намного сильнее, чем это в летние и ранние осенние месяцы, с июня по октябрь, и слабее в зимние месяцы.Исследование основано на предыдущей работе Томаса и его коллег, в том числе Эндрю Першинга и Кэтрин Миллс из Исследовательского института залива Мэн, а также других сотрудников лаборатории Бигелоу, Университета Стоуни-Брук и NOAA. В широко цитируемой статье 2015 года в журнале Science эти авторы проанализировали данные о температуре поверхности моря, показывающие, что в районе залива Мэн скорость потепления превышала среднемировой показатель за последние 30 лет, и отметили, что за последнее десятилетие в заливе Мэн потепление происходило быстрее, чем 99,9 процента мирового океана. Следующим логическим шагом было изучение деталей, лежащих в основе этих тенденций.
Они были мотивированы несколькими вопросами: наблюдаются ли общие тенденции потепления одинаково в течение года или они возникают в основном в определенное время года? Какие регионы наиболее восприимчивы или устойчивы к изменениям температуры поверхности моря?При финансовой поддержке Национального научного фонда и НАСА они взяли версию того же набора данных с более высоким разрешением — 33 года спутниковых измерений — и увеличили изображение северо-восточного региона континентального шельфа Северной Америки.
Затем они разделили данные на месяцы, чтобы можно было количественно оценить и отобразить сезонные тенденции. Их результаты показали закономерности в пространстве и сезонном цикле, которые не были очевидны в более ранних исследованиях.Лето, определяемое как количество дней в году выше определенной температуры, во всем регионе удлинилось.
Эта тенденция была особенно сильна в заливе Мэн. Несмотря на то, что в заливе Мэн происходили как более ранние источники, так и более поздние падения, основным фактором была неуклонная задержка времени падения.
«Скорость изменения — это увеличение на два летних дня в году, поэтому за 33-летний временной ряд, — сказал Томас, — он в сумме составил 66 дней. Летние условия в заливе Мэн сейчас длятся примерно на два месяца дольше, чем в 1982.
Это пугает ".Страшно, потому что температура служит сигналом для поведения и распространения многих морских видов, важных для культуры и экономики штата Мэн.
Как удлинение лета повлияло на омаров, треску или сельдь?«Я океанограф, а не рыбный биолог, — сказал Томас. «Но мои коллеги по рыбной ловле из группы посмотрели на это, и в отдельной статье мы показали, что более продолжительное лето связано с сдвигом на север осенних популяционных центров американского лобстера, атлантической сельди и атлантической скумбрии».
Увеличились размеры популяции или общая биомасса омаров и сельди, а также летней камбалы, акадского морского окуня и колючего морского окуня. Для других видов, включая треску, удлинение летнего теплого периода было связано со снижением биомассы.Спутниковые записи, используемые для этих исследований, предоставляют данные о температуре поверхности океана.
Подходит ли это для обитателей дна, таких как треска и лобстер? По словам Томаса, на относительно мелководном атлантическом шельфе в течение нескольких лет тенденции на поверхности коррелируют с температурами глубже в море.
Например, хотя записи данных и близко не такие длинные, буй Северо-восточной региональной ассоциации прибрежных систем наблюдения за океаном в центре бассейна Иордана, который измеряет температуру от поверхности до глубины 250 метров, показывает меньшую годовую изменчивость, но похожую длительное прогревание на большой глубине.«Температурные тренды, которые мы наблюдаем в этой области, являются одними из самых больших на планете», — сказал Томас. «Скорее всего, здесь действуют два основных движущих фактора. Залив Мэн находится на перекрестке двух крупных крупномасштабных процессов, на оба из которых влияет изменение климата. Наш шельф находится с подветренной стороны от струйного течения, идущего с континента.
Север или юг сдвиги в положении струйного течения приводят к изменениям теплопередачи между атмосферой и океаном, которые нагревают и охлаждают воду на шельфе ". В своем исследовании Томас показал, что как более высокое атмосферное давление, так и более теплые температуры воздуха весной и летом связаны с более продолжительным летним сезоном в море.Второй процесс — это транспортировка океанской воды.
Залив Мэн связан с мировым океаном течениями, и большая часть морской воды в заливе берет свое начало дальше на север. Эти воды, Лабрадорское море и прилегающие прибрежные шельфы, также относятся к наиболее быстро прогревающимся регионам. Южнее положение Гольфстрима также имеет влияние; Томас показал, что смещение теплого Гольфстрима на север было связано с более продолжительным летом в заливе Мэн.
Удлиняющееся океанское лето имеет важные биологические последствия. Летом неглубокий слой нагретой солнцем, но бедной питательными веществами воды плавает поверх более плотной, холодной и богатой питательными веществами воды. Разрушение этой структуры при низких температурах осенью высвобождает питательные вещества из глубоководья, которые помогают вызвать осеннее цветение фитопланктона, поддерживающее остальную часть морской пищевой сети.Но похолодание, которое обычно бывает осенью и в начале зимы, ослабло и наступает позже, продлевая период стратификации. «Более сильная и продолжительная летняя стратификация означает более слабое перемешивание и меньшее количество питательных веществ, выходящих на поверхность с задержкой, и эта тенденция в конечном итоге приведет к тому, что Залив Мэн станет менее продуктивным», — сказал Томас.
Томас также отметил, что, поскольку весь шельф северо-восточной Атлантики остается намного теплее в конце осени, любой ураган, прибывающий в этот период, останется более сильным, чем если бы он произошел несколько десятилетий назад.Томас и его команда сейчас работают над применением того же сезонного анализа ко всей Северной Атлантике и другим регионам континентального шельфа Северной Америки.