Wanneer dik, de oppervlaktelaag van de oceaan fungeert als een buffer tegen extreme opwarming van de zee, maar een nieuwe studie van de University of Colorado Boulder laat zien dat deze "gemengde laag" elk jaar ondieper wordt. Hoe dunner het wordt, hoe makkelijker het is om op te warmen. Het nieuwe werk zou de recente extreme hittegolven op zee kunnen verklaren, en wijzen op een toekomst van frequentere en destructievere opwarming van de oceaan naarmate de temperatuur op aarde blijft stijgen.

"Zee hittegolven zullen intenser zijn en vaker voorkomen in de toekomst, " zei Dillon Amaya, een CIRES Visiting Fellow en hoofdauteur van de studie die deze week in de Bulletin van de American Meteorological Society 's Uitleg over extreme gebeurtenissen. "En we begrijpen nu de mechanica van waarom. Als de gemengde laag dun is, er is minder warmte nodig om de oceaan meer te verwarmen."

De gemengde laag - het water waarin de temperatuur constant blijft - dekt de bovenste 20-200 meter van de oceaan. De dikte is verantwoordelijk voor warmtegebeurtenissen:hoe dikker het is, hoe meer de laag kan fungeren als buffer om het onderliggende water af te schermen van binnenkomende warme lucht. Maar naarmate dit pantser dunner wordt, de gemengde laag wordt gevoeliger voor snelle temperatuurschommelingen.

"Denk aan de gemengde laag als het koken van een pan water, "zei Amaya. "Het duurt helemaal niet lang voordat een centimeter water kookt, maar veel langer voor een tot de rand gevulde pan om door te verwarmen."

Amaya en zijn team gebruikten een combinatie van oceaanobservaties en modellen om de diepte van de gemengde laag tot 1980 te schatten, en ook naar de toekomst projecteren. Ze stelden vast dat in de afgelopen 40 jaar, de laag is in sommige regio's van de noordelijke Stille Oceaan met bijna 3 meter uitgedund. En tegen 2100, de gemengde laag zal 4 meter (12 voet) dunner zijn - 30 procent minder dan wat het nu is. Deze dunne gemengde laag in combinatie met warmere mondiale temperaturen zal het toneel vormen voor drastische schommelingen in de oceaantemperatuur, wat leidt tot veel frequentere en extremere verhittingsgebeurtenissen, zeggen de onderzoekers.

En het gebeurt al. Neem de hittegolf van 2019 in het noordoosten van de Stille Oceaan. Verzwakte winden en hogere luchttemperaturen kwamen samen om de wateren van de Stille Oceaan met ongeveer 3 graden C (5,5 F) te verwarmen. Een dunner wordende gemengde laag heeft hoogstwaarschijnlijk bijgedragen aan deze golf van warm water, vonden de auteurs. En het zal erger worden.

"Als je dezelfde wind- en oceaanomstandigheden neemt als in 2019 en je past ze toe op de geschatte gemengde laag in 2100, je een hittegolf op zee krijgt die 6,5 graden Celsius warmer is dan wat we in 2019 zeggen, "zei Amaya. "Een dergelijke gebeurtenis zou de gevoelige mariene ecosystemen langs de Amerikaanse westkust absoluut verwoesten."

Amaya wijst er ook op dat, naarmate het klimaat blijft opwarmen en de gemengde laag steeds dunner wordt, wetenschappers zouden het vermogen kunnen verliezen om de oppervlaktetemperaturen van de oceaan van jaar tot jaar te voorspellen. Zonder de mogelijkheid om de oceaantemperaturen nauwkeurig te voorspellen, visserij en andere kustactiviteiten in gevaar kunnen komen.

Andere studies suggereren ook dat hittegolven op zee in de toekomst vaker zullen voorkomen, maar niet veel mensen hebben de oorzaak onderzocht:oceaandynamiek en fysica. "Om deze gebeurtenissen in modellen te simuleren en te helpen voorspellen, we moeten de fysica begrijpen waarom dat gebeurt, ' zei Amaya.