Morskie fale upałów i zrównoważone połowy

Czym są morskie fale upałów?

Morskie fale upałów oznaczają wzrost temperatury oceanu powyżej średniej dla danej pory roku, utrzymujący się przez dłuższy czas. Agencja rządu Stanów Zjednoczonych National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) definiuje morskie fale upałów jako wody o temperaturze „wyższej niż 90% poprzednich obserwacji dla danej pory roku”. Mogą one trwać tygodniami, miesiącami, a nawet latami i mieć niekorzystny wpływ na życie w morzach i oceanach, w tym na stada ryb.

Morskie fale upałów oznaczają szybki wzrost temperatury wód, często powodowany zmianami w lokalnych wzorcach wiatrów. Natomiast stopniowe ocieplanie mórz i oceanów, rozwijające się od wielu lat związane jest z pochłanianiem przez nie dodatkowego ciepła zgromadzonego w atmosferze, będącego wynikiem efektu cieplarnianego.

Morskie fale upałów, prezentowane przez NOAA na stronie internetowej Marine Heat Watch, są kategoryzowane w zależności od ich intensywności od 1 (umiarkowane) do 5 (poza skalą).

Według danych unijnego programu Copernicus w zakresie zmiany klimatu, morskie fale upałów stają się znacznie intensywniejsze. Stwierdzono, że globalna temperatura powierzchni oceanu w czerwcu 2023 r. była wyższa niż w jakimkolwiek poprzednim rekordowym czerwcu.

W pierwszym tygodniu sierpnia 2023 r. średnia dzienna temperatura powierzchni oceanu na świecie pobiła rekord z 2016 r., osiągając 20,96°C (69,73°F).

Co powoduje ich powstanie?

Kluczową rolę w regulacji temperatury oceanu odgrywa prędkość wiatru. Wzburzając morze, wiatr przyczynia się do mieszania chłodniejszych wód głębinowych z cieplejszymi wodami powierzchniowymi. Prawdopodobieństwo tego zjawiska maleje wraz ze spadkiem prędkości wiatru lub w razie jego całkowitego ustania.

Najbardziej znaną przyczyną morskich fal upałów jest El Niño (lub El Niño Southern Oscillation, ENSO), globalne zjawisko pogodowe, w czasie którego prędkość wiatru spada lub też wiatr całkowicie zanika, co powoduje podniesienie temperatury morza.

Niestety zmiana klimatu przyspiesza, powodując powstawanie coraz bardziej ekstremalnych morskich fal upałów. Według Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC) oceany pochłonęły 90% dodatkowego ciepła wytworzonego w wyniku globalnego ocieplenia. W rezultacie wszelkie naturalnie występujące morskie fale upałów będą teraz bardziej dotkliwe, ze względu na wciąż rosnącą średnią globalną temperaturę morza.

Zmiana klimatu zwiększa również częstotliwość występowania warunków atmosferycznych, które ograniczają intensywność wiatrów, co przekłada się na częstsze występowanie morskich fal upałów i jeszcze wyższą temperaturę oceanu.

Fala upałów na północno-wschodnim Atlantyku, która powstała latem 2023 r., częściowo spowodowana była zmianami w cyrkulacji wiatru, związanymi ze zmianą klimatu. Według danych programu Copernicus, Wyż Azorski – czyli centrum wysokiego ciśnienia powietrza w obszarach Oceanu Atlantyckiego – był znacznie słabszy niż średnia z czerwca 2023 r. W rezultacie nastąpił największy od czasu rozpoczęcia pomiarów spadek prędkości wiatru. Niższa prędkość wiatru ograniczyła mieszanie się wód powierzchniowych z chłodniejszymi wodami głębinowymi, powodując wzrost temperatury powierzchni oceanu.

Anomalia temperatury powierzchni oceanu oraz anomalia prędkości wiatru (na wysokości 10 m n.p.m.) w lipcu 2023 w stosunku do średniej z lipca w latach 1991-2020

Jak morskie fale upałów wpływają na rybołówstwo?

Morskie fale upałów mogą wywołać znaczący wpływ na stan łowiska, liczebność i kondycję stad ryb, a ostatecznie na to, jak wyglądają połowy.

Czasami decyzje muszą zostać podjęte bardzo szybko, aby zapewnić, że populacje pozostają na stabilnym i zrównoważonym poziomie. W 2023 r. zjawisko El Niño spowodowało, że największe na świecie rybołówstwo pelagiczne, poławiające sardelę peruwiańską, odwołało sezon połowowy.

Morskie fale gorąca na Zachodnim Wybrzeżu Stanów Zjednoczonych w latach 2014–2016 oraz w Australii Zachodniej w 2011 r. spowodowały zmniejszenie populacji ryb do tego stopnia, że funkcjonujące tam łowiska zostały zamknięte na ponad trzy lata, aby pomóc w odbudowie stad.

Także morska fala upałów w Zatoce Alaskiej w 2013 r. miała niszczycielski wpływ na morski ekosystem. Ciepło wpłynęło negatywnie na tarliska dorszy na Pacyfiku, powodując, że populacja tych ryb zmniejszyła się o 100 milionów. W 2020 r., gdy populacja miała trudności z odbudową, rząd po raz pierwszy w historii zamknął sezon połowów komercyjnych, tak aby pomóc w odbudowie stad.

Najnowsze badania wykazały, że koszty społeczno-ekonomiczne pojedynczej morskiej fali upałów są ogromne i przekraczają 800 mln USD strat bezpośrednich lub 3,1 mld USD pośrednich strat w usługach ekosystemowych w ciągu wielu lat.

Jak częste są morskie fale upałów?

Morskie fale upałów nie tylko są coraz częstsze, ale także występują na coraz większych obszarach i są coraz bardziej dotkliwe. W raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) z 2021 r. stwierdzono, że częstotliwość morskich fal gorąca w latach 1982–2016 podwoiła się, a od lat 80. XX wieku stały się one zarówno intensywniejsze, jak i dłuższe.

Morskie fale upałów na Północnym Atlantyku z 2023 r., w rejonie na zachód od Irlandii, gdzie odnotowano temperatury powierzchni morza nawet o 4–5°C powyżej średniej, zostały zakwalifikowane przez NOAA Marine Heatwave Watch do kategorii 5 („poza skalą”). Wody wokół Wielkiej Brytanii oraz Morze Bałtyckie osiągnęły kategorię 4 („ekstremalną”) morskich fal upałów. Kategorie te są zwykle obserwowane tylko w tropikach i są najwyższe odkąd zaczęto je monitorować.

Średnia dzienna temperatura powierzchni oceanu od 1981 r.

Źródło: NOAA Optimum Interpolation Sea Surface Temperature (OISST), wersja 2.1

Gdzie występują morskie fale upałów?

Morskie fale upałów występują na całym świecie. Jak wspomniano wcześniej, w czerwcu 2023 r. ekstremalne temperatury nawiedziły wybrzeża Irlandii i Wielkiej Brytanii oraz Morze Bałtyckie. 

Od 2022 r. NOAA obserwuje morską falę upałów w Zatoce Alaski, zaś od maja 2023 r. monitoruje wciąż trwającą falę upałów u zachodnich wybrzeży Stanów Zjednoczonych i Kanady. Najgorętszą odnotowaną dotychczas na świecie była morska fala upałów u wybrzeży południowej Florydy z 2023 r.

W połowie 2023 r. kolejne morskie fale upałów zarejestrowano w pobliżu Nowej Zelandii i Australii, a także na Morzu Labradorskim, na południe od Grenlandii.

Jednocześnie w Morzu Śródziemnym występują ekstremalne temperatury wody, które w Zatoce Taranto sięgają ponad 30°C, bijąc tym samym wszystkie dotychczasowe rekordy. Temperatury wód w rejonie południowej Hiszpanii i Afryki Północnej były o 5°C wyższe niż średnia dla tej pory roku.

Jaki jest wpływ morskich fal upałów na ekosystemy?

Pełny obraz skutków morskich fal upałów z 2023 r. nie będzie znany jeszcze przez jakiś czas. Wiemy natomiast, że zjawiska te mają zarówno krótkoterminowe, jak i długoterminowe skutki, które różnią się od tych związanych ze stopniowym ociepleniem wód spowodowanym zmianą klimatu.

Na przykład małe ryby pelagiczne z północno-wschodniego Atlantyku, takie jak makrela, śledź atlantycko-skandynawski i błękitek, już teraz odczuwają skutki stopniowego ocieplania się mórz spowodowanego zmianą klimatu. Od wielu lat stada te migrują na północ oraz na wschód w poszukiwaniu chłodniejszych wód.

Morskie fale upałów ograniczają zdolność tych ryb do tarła. Badania wykazały, że ocieplenie mórz, w tym fale gorąca, wpłynęło na niektóre populacje śledzia atlantycko-skandynawskiego zmniejszając w latach 2005–2015 biomasę stada tarłowego o 40%.

Ryby preferujące zimne wody, jak dorsz i łosoś, są szczególnie narażone na morskie fale upałów. Ciepła woda zmusza je do zwiększonego wysiłku, co oznacza, że potrzebują więcej pokarmu, aby przetrwać. Jednocześnie wzrost temperatury wody może ograniczyć dostępność zjadanych przez nie gatunków. Na przykład morskie fale upałów mogą uniemożliwić wypłynięcie zooplanktonu ku powierzchni, eliminując to, co w przeciwnym razie byłoby łatwą zdobyczą dla łososi. Dorsz żywi się także małymi organizmami, zwanymi widłonogami. Zmieniająca się temperatura wód może oznaczać, że widłonogi będą rozmnażać się w niewłaściwym czasie, aby larwy dorsza mogły się nimi pożywić, co przełoży się na mniejszą liczbę osobników w następnym roku.

Istnieją dobrze udokumentowane dowody na to jaki wpływ miały poprzednie morskie fale upałów. W 2011 r. fala upałów w Australii Zachodniej doprowadziła do wysokiej śmiertelności ryb i wymierania lasów wodorostów, natomiast fala upałów z 2016 r. spowodowała najgorsze blaknięcie koralowców, jakie kiedykolwiek zaobserwowano na Wielkiej Rafie Koralowej.

W 2021 r. morska fala upałów w rejonie australijskiej wyspy Abrolhos uniemożliwiła tarło przegrzebków, niszcząc populację. Aby pomóc w odbudowie stad, rybołówstwa przegrzebków musiały zostać zamknięte na sezon połowowy.

Wysokie temperatury wody w Morzu Śródziemnym w latach 2015–2019 doprowadziły do ponownego wymierania na dużą skalę kluczowych gatunków, takich jak koralowce i wodorosty.

Najbardziej bezpośrednim i dramatycznym skutkiem morskich fal upałów jest masowa śmiertelność organizmów. Organizmy niemobilne, takie jak koralowce, algi i gąbki, które nie mogą uciec przed ekstremalnymi warunkami środowiskowymi, są szczególnie podatne na stres termiczny.

Jak zrównoważone rybołówstwo może zapewnić odporność na morskie fale upałów?

Mimo, że zrównoważone rybołówstwo nie jest odporne na skutki morskich fal upałów gorąca oraz zmiany klimatycznej, jest lepiej przygotowane do reagowania na ekstremalne warunki, jakie niesie ze sobą zmiana klimatu.

Wiele kluczowych elementów zrównoważonego zarządzania rybołówstwem sprawia, że rybołówstwo jest lepiej przystosowane do zmian. Należą do nich:

1. Postępowanie zgodnie z doradztwem naukowym dotyczącym zarządzania rybołówstwem, w tym uwzględnienie aktualnej kondycji stad. Takie działania zapewniają, że stada ryb są zdrowsze i bardziej odporne.
2. Częstsze i kompleksowe monitorowanie populacji docelowych ryb i przyławianych gatunków wraz z ich rozmieszczeniem, a także wskaźników środowiskowych. Dzięki temu zarządzający rybołówstwem mogą wykrywać zmiany i reagować na nie, zabezpieczając przy tym połów spełniający zrównoważone standardy.
3. Odpowiednie systemy zarządzania, w tym strategie połowów umożliwiające rybołówstwu zmniejszenie połowów do wcześniej uzgodnionego poziomu, jeżeli liczebność stad zacznie spadać. Oznacza to, że podmioty zarządzające rybołówstwem mogą reagować na zmieniające się warunki, zapewniając zrównoważony charakter rybołówstwa.