Okyanus ısıl dalgaları aylarca süren ek ısınmayı gizliyor

William & Mary Üniversitesi’ne bağlı Virginia Deniz Bilimleri Enstitüsü (VIMS) ve Batten Kıyı ve Deniz Bilimleri Okulundan araştırmacılar, deniz ısı dalgalarının ekosistemlerin yaşadığı toplam ısınmanın yalnızca dalga dönemindeki kısmını yakaladığını, dalgalardan önce ve sonra gelen aylarca süren olağandışı sıcak su dönemlerinin ise ihmal edildiğini ortaya koydu. Araştırmacılar, birleşik ısıl maruz kalmasını ölçen yeni bir çerçeve geliştirerek, deniz ısı dalgalarının yalnızca belirlenmiş başlangıç ve bitişe sahip izole olaylar değil, daha geniş ısınma dönemlerinin parçaları olarak değerlendirilmesi gerektiğini gösterdi. Bu yaklaşım, deniz ve kıyı ekosistemlerinin gerçek ısıl baskısını daha doğru biçimde değerlendirmeye olanak tanıyor.

Araştırmacılar, ABD’nin 20 tuzlu su (lagün/ekosistem) bölgesinde iki dekase boyunca kaydedilen 2.580’den fazla deniz ısı dalgasını inceledi. Geleneksel değerlendirmelerin toplam ısıl maruz kalmasını ortalamaya göre yüzde 150’den fazla altında tahmin ettiğini tespit etti. Bu büyük farkın, ekosistem sağlığının anlaşılmasında önemli sonuçları olabileceğini vurguladı.

Deniz ısı dalgaları daha geniş ısınma dönemlerinin parçalarıdır

Nature’un Communications Earth & Environment dergisinde yayımlayan çalışma, deniz ısı dalgalarından önce ve sonra oluşan ısınma dönemlerini sınıflandırdı. Uzun süreli gözlemlere dayanan araştırmacılar, deniz ısı dalgalarını izole olaylar yerine daha geniş ısınma dönemlerinin parçaları olarak görerek toplam ısıl maruz kalmasını ölçen bir yöntem geliştirdi.

“Deniz ısı dalgalarının iki yanında da bu sıcak su anomalilerini fark ettik ve aslında daha büyük sıcak su dönemlerinin içinde gömülü olduklarını anladık,” diyen baş yazar Ricardo Utzig Nardi (M.S. ’25), VIMS ve Batten Okulunda yardımcı profesör Piero Mazzini ile birlikte çalıştığını hatırlattı. “Basit gibi görünür ama çalışmalar genellikle yalnızca deniz ısı dalga penceresine odaklanır ve bu gerçek koşulların doğru bir yansıtması değildir.”

Nardi, bu daha geniş olağandıcı sıcak su dönemlerinin haftalar hatta aylar sürebileceğini, deniz ısı dalgasının ise bu uzun dönemin bir yerinde ortaya çıktığını belirtti. Birçok durumda, dalga öncesindeki ve sonrakı ısınma, dalga kendisinden daha fazla ya da en azında birleşik ısıl maruz kalmasına katkı sağladı.

Sıcak su anomalileri izole edilemez

“Isınma olaylarının kıyı ve deniz ekosistemleri üzerindeki etkisini değerlendirirken deniz ısı dalgalarını izole biçimde inceleyemeyiz,” dedi Mazzini. “Var oldukları daha geniş çerçeveyi kabul etmeliyiz ve bu araştırma tam da bunu yapmamıza bir yol sağlıyor.”

Araştırmacılar, dalga öncesindeki ve sonrakı sıcak su anomalilerinin büyük ölçüde dalga kendisinden bağımsız olduğunu buldu. Bu bulgu, bilim insanlarının ısıl baskıyı yorumlamadaki yaygın yaklaşımını sorgulatıyor ve kıyı ekosistemlerinde toplam ısıl maruz kalmasını tahmin için yeni bir yöntem sunuyor.

İki tür deniz ısı dalgası ortaya çıktı

Araştırmacılar, deniz ısı dalgalarını iki geniş kategoriye ayırdı. Yaklaşık üçte ikisi “bireysel” olaylar olarak sınıflandırıldı. Bunlar, dalga kendisinden yaklaşık 60 gün sonra yükselmiş sıcakların ötesine uzandığı olaylardı.

Kalan üçte biri ise “bileşik” olaylar olarak sınıflandırıldı. Bunlar, dalgalardan önce ve sonra çok daha uzun ısınma dönemleriyle (yaklaşık 90 gün) ilişkilendirildi ve dalga kendisinin ürettiği birleşik ısıl maruz kalmasının üç katından fazlasını oluşturdu.

“Gördüğünüz gibi, bunlar olağanüstü uzun ısıl maruz kalma dönemleri,” dedi Mazzini. “Çoğu laboratuvar deneyi, deniz ısı dalgalarını toplamda birkaç gün ya da hafta sıcaklığı artırarak simüle eder. Bulgularımız, bu deneylerin değerli olsa da, organizmaların doğada yaşadığı uzun süreli ısıl maruz kalmayı yakalamakta genellikle başarısız olduğunu gösteriyor. Araştırmamız, doğal deniz ısı dalga koşullarını yansıtan deneylerin tasarlanması ve birleşik ısıl maruz kalmasının nicelendirilmesi için yeni bir çerçeve sağlıyor; bu da bilim insanlarına deniz ısı dalgalarının ekosistemler üzerindeki biyolojik etkilerini daha iyi değerlendirmelerine yardımcı oluyor.”

Deniz ısı dalgalarının çalışma biçimi yeniden düşünülüyor

Bu çalışma, VIMS ve Batten Okulundan gelen ve giderek büyüyen MHW araştırmaları birikimine katkı sağlıyor. Mazzini ve üçüncü yıl doktora öğrencisi Nathan Shunk, yakın zamanda “dikey deniz ısı dalgaları”nı tanımlayan ve körfezdeki sınıflandırma sistemini geliştiren bir çalışma yayımladı.

Geçen yıl Nardi ve Mazzini, ABD Doğu Kıyısındaki MHW artışını öngören bir araştırma yayımladı. Bu çalışma, deniz ısı dalgaları ile El Niño ve Pasifik Ondalık Salınımı gibi büyük ölçekli iklim örüntüleri arasındaki bağlantıları ortaya koydu.

“Bu çalışma, suları ısının su kalitesi koşullarıyla ilişkisine dair basit bir sorudan doğan üstün bir bilimsel çalışmanın örneğidir,” Mazzini şöyle dedi. “NOAA’ın Ulusal Lagün Araştırmaları Rezerv Sistemi ve uzun süreli, yüksek frekanslı sıcaklık gözlemleri sayesinde mümkün oldu. Bu tür kapsamlı izleme programları, daha büyük sorular sormamıza ve aksi halde gizli kalacak örüntüleri ortaya çıkarmamıza olanak tanıyor.”

Uzun süren ısınma ekosistem baskısını yoğunlaştırabilir

Bulgualar, kıyı topluluklarının ve kaynak yöneticilerinin, uzun süren ısınmanın deniz ortamlarını nasıl etkilediğini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir. Yükselmiş sıcaklıkların uzun süreleri, düşük oksijen koşulları ve zararlı alg patlamaları gibi diğer çevresel baskıları yoğunlaştırabilir.

Bu baskılar, otuza yataklarından mercan resiflerine kadar değişen ekosistemlere ek baskı uygulayabilir. MHW öncesindeki ve sonrakı ısınma dönemlerinin ekolojik değerlendirmelere ve laboratuvar deneylerine dahil edilmesi, araştırmacılara ekosistem hassasiyetinin daha gerçekçi tahminlerini oluşturmaya ve koruma ile yönetim kararları için daha iyi bilgi sağlamaya yardımcı olabilir.

“Bu araştırma, odağımızı dalga penceresinin ötesine genişleterek ısınan suların ekosistem sağlığındaki rolüne dair anlayışımızı değiştirebilir; böylece sıcaklığın zaman içindeki tam etkisini dikkate alırız,” dedi Nardi. “Bu yeni bakış açısıyla önce neleri kaçırdığımızı keşfetmeyi bekliyorum.”

MHW’ler daha sık ve yoğun hale geldikçe, onların tam birleşik etkisini ölçmek, kıyı kaynaklarını korumaya ve toplulukları geleceğin çevresel değişimine hazırlamaya giderek daha önemli hale gelebilir.