Længere, stærkere somre i Maine -bugten

Sommeren kommer til Maine -bugten, længere og varmere end nogensinde - så meget som to måneder længere. Det er budskabet i en ny forskningsartikel af et team af forskere under ledelse af Andrew Thomas fra University of Maine School of Marine Sciences. Studiet, offentliggjort i tidsskriftet Elementa , undersøgte sæsonbetingelser af havoverfladetemperaturstendenser langs den nordøstlige kyst i USA.

For alle undtagen en lille region umiddelbart nord for Cape Hatteras i den sydlige kant af deres studieområde, forskerne bekræftede, at overfladevandstemperaturer har en stigende tendens i løbet af de sidste tre årtier, med Mainebugten opvarmet til cirka 0,4 grader Celsius pr. årti. Den nye analyse kortlagde både det geografiske mønster af disse tendenser og viste, at stigningen faktisk er meget stærkere end denne i sommeren og de tidlige efterårsmåneder, fra juni til oktober, og svagere i vintermånederne.

Forskningen bygger på tidligere arbejde af Thomas og hans kolleger, herunder Andrew Pershing og Katherine Mills fra Gulf of Maine Research Institute, og andre fra Bigelow Laboratory, Stony Brook University og NOAA. I et meget citeret 2015 -papir i videnskab, disse forfattere analyserede havoverfladetemperaturdata, der viste, at Maine -bugten -regionen oversteg det globale gennemsnit for opvarmningshastighed i løbet af de sidste 30 år og bemærkede, at Maine -bugten i løbet af det sidste årti varmet hurtigere end 99,9 procent af det globale hav. At se på detaljerne bag disse tendenser var et logisk næste trin. De blev motiveret af flere spørgsmål:Opstår generelle opvarmningstendenser ens i løbet af året, eller forekommer de primært i en bestemt sæson? Hvilke områder er mest modtagelige eller modstandsdygtige over for ændringer i havoverfladetemperaturen?

Med finansiering fra National Science Foundation og NASA, de tog en version med højere opløsning af det samme datasæt - 33 års satellitmålinger - og zoomet ind på den nordøstlige nordamerikanske kontinentalsokkelregion. Derefter opdelte de dataene i måneder, så de kunne kvantificere og kortlægge sæsonbestemte tendenser. Deres resultater viste mønstre i rummet og i løbet af sæsoncyklussen, der ikke var tydelige i tidligere undersøgelser.

Sommer, defineret som antallet af dage over en bestemt temperatur hvert år er blevet længere i hele regionen. Denne tendens var især stærk i Maine -bugten. Mens den blev drevet af både tidligere fjedre og senere fald, i Maine -bugten, støt forsinket faldtiming var hovedfaktoren.

"Ændringshastigheden er en stigning på to sommerdage om året, så over den 33-årige tidsserie "sagde Thomas, "det har tilføjet op til 66 dage. Sommerforholdene i Maine -bugten varer nu cirka to måneder længere end i 1982. Det er skræmmende."

Skræmmende, fordi temperaturen fungerer som et tegn på adfærd og distribution af mange marine arter, der er vigtige for Maine -kultur og økonomi. Hvordan har den forlængende sommer påvirket hummer, torsk eller sild?

"Jeg er oceanograf, ikke en fiskebiolog, "sagde Thomas." Men mine fiskerikolleger på holdet så på det, og i et separat papir viste vi, at længere somre var knyttet til forskydninger mod nord i efterårets befolkningscentre i amerikansk hummer, Atlanterhavssild og atlantisk makrel. "

Hummer og sild steg også i befolkningsstørrelser eller total biomasse, ligesom sommeren skrubbe, Acadian rødfisk og spiny dogfish. For andre arter, herunder torsk, den længere sommervarme periode var forbundet med et fald i biomasse.

Satellitregistreringerne, der blev brugt til disse undersøgelser, giver temperaturdata for havets overflade. Er det den rigtige indikator for bundboere som torsk og hummer? Ifølge Thomas, på den forholdsvis lavvandede atlanterhavshylde, over flere år, overfladetrends korrelerer med temperaturer dybere i havet. For eksempel, mens dataregistreringerne ikke er nær så lange, Northeastern Regional Association of Coastal Ocean Observing Systems bøje midt i Jordan Basin, som måler temperaturer fra overfladen og ned til en dybde på 250 meter, viser mindre årlig variation, men lignende langsigtet opvarmning på dybt vand.

"De temperaturstendenser, vi ser i dette område, er blandt de største på planeten, "sagde Thomas." To hovedkørere spiller sandsynligvis. Maine-bugten står ved krydset mellem to store storstilet processer, som begge er påvirket af klimaændringer. Vores hylde er i vinden af ​​jetstrømmen, der kommer fra kontinentet. Nord- eller sydforskydninger i jetstrømpositionen udmønter sig i ændringer i atmosfæren og havets varmeoverførsel, der varmer og køler hyldevandet. "I sin undersøgelse, Thomas viste, at både højere atmosfæretryk og varmere lufttemperaturer om foråret og sommeren var forbundet med den længere sommersæson i havet.

Den anden proces er transport af havvand. Maine -bugten er forbundet med det globale hav med strømme, og meget af havvandet i Golfen stammer længere nordpå. Disse farvande, Labradorhavet og tilstødende kysthylder, er også blandt de hurtigst opvarmende regioner. Mod syd, Golfstrømmens position har også indflydelse; Thomas viste, at nordlige skift i den varme Golfstrøm var forbundet med længere somre i Maine -bugten.

En længere havsommer har vigtige biologiske konsekvenser. I sommers, et lavt lag solopvarmet, men næringsfattigt vand flyder oven på tættere, koldere, næringsrig vand. Nedbrydningen af ​​denne struktur, når temperaturerne afkøles i efteråret, frigiver næringsstoffer fra det dybe vand, der hjælper med at udløse faldplanteplanktonblomstrer, der understøtter resten af ​​det marine fødevæv.

Men den afkøling, der normalt sker i efteråret og den tidlige vinter, er svækket og kommer senere, forlængelse af stratificeringsperioden. "Stærkere og længere sommerlagdeling betyder svagere blanding og færre og forsinkede næringsstoffer, der kommer til overfladen, en tendens, der i sidste ende vil betyde, at Maine -bugten bliver mindre produktiv, ”sagde Thomas.

Thomas bemærkede også, at med hele den nordøstlige Atlanterhavshylde, der blev meget varmere senere på efteråret, enhver orkan, der ankommer i denne periode, ville forblive stærkere, end hvis den var sket for årtier siden.

Thomas og hans team arbejder nu på at anvende den samme sæsonanalyse på hele Nordatlanten og andre regioner på den nordamerikanske kontinentalsokkel.