alt=Recent marine heatwaves.png|miniaturadaimagem|300x300px|Mapa mundial mostrando várias ondas de calor marinhas em diferentes locais em agosto e setembro de 2023. A onda de calor marinha a oeste da América do Sul é um exemplo proeminente. Uma onda de calor marinha é um período de temperaturas anormalmente altas na superfície do mar em comparação com as temperaturas típicas do passado em uma determinada estação e região.IPCC, 2021: Annex VII: Glossary [Matthews, J.B.R., V. Möller, R. van Diemen, J.S. Fuglestvedt, V. Masson-Delmotte, C. Méndez, S. Semenov, A. Reisinger (eds.)]. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 2215–2256, doi:10.1017/9781009157896.022. As ondas de calor marinhas são causadas por uma variedade de fatores. Entre eles estão eventos climáticos de curto prazo, como frentes, eventos intrassazonais (30 a 90 dias), modos anuais e decadais (10 anos), como eventos El Niño, e mudanças climáticas causadas pelo homem. 50x50px Text was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License As ondas de calor marinhas afetam os ecossistemas nos oceanos. Por exemplo, as ondas de calor marinhas podem levar a graves alterações na biodiversidade, como branqueamento de corais, , proliferação de algas nocivas, e de comunidades bentônicas. Diferentemente das ondas de calor em terra, as ondas de calor marinhas podem se estender por vastas áreas, persistir por semanas a meses ou até anos e ocorrer em níveis subsuperficiais.
Grandes ondas de calor marinhas ocorreram, por exemplo, na Grande Barreira de Corais em 2002, no Mar Mediterrâneo em 2003, no Atlântico Noroeste em 2012, e no Pacífico Nordeste durante 2013-2016. Esses eventos tiveram impactos drásticos e de longo prazo sobre as condições oceanográficas e biológicas nessas áreas.
Os cientistas preveem que a frequência, a duração, a escala (ou área) e a intensidade das ondas de calor marinhas continuarão a aumentarFox-Kemper, B., H.T. Hewitt, C. Xiao, G. Aðalgeirsdóttir, S.S. Drijfhout, T.L. Edwards, N.R. Golledge, M. Hemer, R.E. Kopp, G. Krinner, A. Mix, D. Notz, S. Nowicki, I.S. Nurhati, L. Ruiz, J.-B. Sallée, A.B.A. Slangen, and Y. Yu, 2021: Chapter 9: Ocean, Cryosphere and Sea Level Change. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 1211–1362, doi:10.1017/9781009157896.011. Isso ocorre porque as temperaturas da superfície do mar continuarão a aumentar com o aquecimento global. O Sexto Relatório de Avaliação do IPCC, em 2022, resumiu as descobertas da pesquisa até o momento e declarou que “as ondas de calor marinhas são mais frequentes [...], mais intensas e mais longas [...] desde a década de 1980 e, pelo menos desde 2006, muito provavelmente atribuíveis à mudança climática antropogênica”.Cooley, S., D. Schoeman, L. Bopp, P. Boyd, S. Donner, D.Y. Ghebrehiwet, S.-I. Ito, W. Kiessling, P. Martinetto, E. Ojea, M.-F. Racault, B. Rost, and M. Skern-Mauritzen, 2022: Chapter 3: Oceans and Coastal Ecosystems and Their Services. In: Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, M. Tignor, E.S. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Craig, S. Langsdorf, S. Löschke, V. Möller, A. Okem, B. Rama (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA, pp. 379–550, doi:10.1017/9781009325844.005. Isso confirma as descobertas anteriores em um relatório do IPCC em 2019, que constatou que “as ondas de calor marinhas [...] dobraram de frequência e se tornaram mais duradouras, mais intensas e mais extensas (muito provável).”IPCC, 2019: Technical Summary [H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, E. Poloczanska, K. Mintenbeck, M. Tignor, A. Alegría, M. Nicolai, A. Okem, J. Petzold, B. Rama, N.M. Weyer (eds.)]. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate [H.- O. Pörtner, D.C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, M. Tignor, E. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Nicolai, A. Okem, J. Petzold, B. Rama, N.M. Weyer (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA, pp. 39–69. https://doi.org/10.1017/9781009157964.002 A extensão do aquecimento dos oceanos depende dos cenários de emissão de gases de efeito estufa e, portanto, dos esforços de mitigação das mudanças climáticas dos seres humanos. Os cientistas preveem que as ondas de calor marinhas se tornarão “quatro vezes mais frequentes em 2081-2100 em comparação com 1995-2014” no cenário de menor emissão de gases de efeito estufa, ou oito vezes mais frequentes no cenário de maior emissão.
Descrição alt=World map of marine heat wave characteristics and case-study regions.webp|miniaturadaimagem|300x300px|Características globais das ondas de calor marinhas e regiões de estudo de caso: Propriedades médias de 34 anos (1982-2015) de ondas de calor marinhas com base em conjuntos de dados diários de temperaturas da superfície do mar. O Sexto Relatório de Avaliação do IPCC define a onda de calor marinha da seguinte forma: "Um período durante o qual a temperatura da água é anormalmente quente para a época do ano em relação às temperaturas históricas, com esse calor extremo persistindo por dias a meses. O fenômeno pode se manifestar em qualquer lugar do oceano e em escalas de até milhares de quilômetros."
Outra publicação a definiu da seguinte forma: um evento anormalmente quente é uma onda de calor marinha “se durar cinco ou mais dias, com temperaturas mais quentes do que o percentil 90 com base em um período de linha de base histórica de 30 anos”.
O termo onda de calor marinha foi cunhado após um evento de aquecimento sem precedentes na costa oeste da Austrália no verão austral de 2011, que levou a uma rápida extinção das florestas de algas e mudanças associadas no ecossistema ao longo de centenas de quilômetros de litoral. Text was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
Categorias alt=Marine Heatwave Categories-en.svg|miniaturadaimagem|300x300px|Categorias de ondas de calor marinhas. Text was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License A categorização quantitativa e qualitativa das ondas de calor marinhas estabelece um sistema de nomenclatura, uma tipologia e características para os eventos de ondas de calor marinhas. O sistema de nomenclatura é aplicado por local e ano: por exemplo, Mediterrâneo 2003. Isso permite que os pesquisadores comparem os fatores determinantes e as características de cada evento, as tendências geográficas e históricas das ondas de calor marinhas e comuniquem facilmente os eventos de ondas de calor marinhas à medida que ocorrem em tempo real.
O sistema de categorização está em uma escala de 1 a 4. A Categoria 1 é um evento moderado, a Categoria 2 é um evento forte, a Categoria 3 é um evento grave e a Categoria 4 é um evento extremo. A categoria aplicada a cada evento em tempo real é definida principalmente pelas anomalias de temperatura da superfície do mar (SSTA), mas com o tempo ela passa a incluir tipologia e características.
Os tipos de ondas de calor marinhas são simétricas, de início lento, de início rápido, de baixa intensidade e de alta intensidade. Os eventos de ondas de calor marinhas podem ter múltiplas categorias, como início lento e alta intensidade. As características dos eventos de ondas de calor marinhas incluem duração, intensidade (máxima, média, cumulativa), taxa de início, taxa de declínio, região e frequência.
Embora as ondas de calor marinhas tenham sido estudadas na superfície do mar por mais de uma década, elas também podem ocorrer no fundo marinho.
Fatores determinantes alt=41467 2019 10206 Fig2 HTML.webp|miniaturadaimagem|300x300px|Escalas de espaço e tempo dos fatores determinantes característicos das ondas de calor marinas. Esquema identificando os fatores determinantes característicos das ondas de calor marinas e suas respectivas escalas de espaço e tempo.
Processos locais e padrões climáticos regionais Os fatores determinantes para os eventos de ondas de calor marinhas podem ser divididos em processos locais, processos de e padrões climáticos regionais. Duas medições quantitativas desses fatores foram propostas para identificar ondas de calor marinhas: a temperatura média da superfície do mar e a variabilidade da temperatura da superfície do mar.
No nível local, os eventos de ondas de calor marinhas são dominados pela advecção oceânica, fluxos ar-mar, estabilidade da termoclina e . Processos de teleconexão referem-se a padrões climáticos e meteorológicos que conectam áreas geograficamente distantes. Para as ondas de calor marinhas, os processos de teleconexão que desempenham um papel dominante são o bloqueio atmosférico/subsistência, a posição da corrente de jato, as ondas de Kelvin oceânicas, o , a temperatura do ar quente na superfície e as oscilações climáticas sazonais. Esses processos contribuem para tendências de aquecimento regional que afetam desproporcionalmente as correntes de fronteira ocidentais.
Padrões climáticos regionais, como as oscilações interdecadais, como a Oscilação Sul El Niño (ENSO), têm contribuído para eventos de ondas de calor marinhas, como no Pacífico Nordeste.
Os fatores determinantes que operam na escala de reinos biogeográficos ou da Terra como um todo são as oscilações decadais, como as oscilações decadais do Pacífico (PDO), e o aquecimento oceânico antropogênico devido às mudanças climáticas.Collins M., M. Sutherland, L. Bouwer, S.-M. Cheong, T. Frölicher, H. Jacot Des Combes, M. Koll Roxy, I. Losada, K. McInnes, B. Ratter, E. Rivera-Arriaga, R.D. Susanto, D. Swingedouw, and L. Tibig, 2019: Chapter 6: Extremes, Abrupt Changes and Managing Risk. In: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate [H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, M. Tignor, E. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Nicolai, A. Okem, J. Petzold, B. Rama, N.M. Weyer (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA, pp. 589–655. https://doi.org/10.1017/9781009157964.008.
Áreas oceânicas de sumidouros de carbono nas médias latitudes de ambos os hemisférios e áreas de liberação de carbono nas regiões de ressurgência do Pacífico tropical foram identificadas como locais onde ocorrem ondas de calor marinas persistentes; a troca de gases entre o ar e o mar está sendo estudada nessas áreas.Mignot, A., von Schuckmann, K., Landschützer, P. et al. Decrease in air-sea CO2 fluxes caused by persistent marine heatwaves. Nature Communications 13, 4300 (2022). Nature website Retrieved 21 September 2022.
Mudanças climáticas alt=1979- Daily sea surface temperatures 60S-60N latitudes.png|miniaturadaimagem|300x300px|Temperatura da superfície do mar desde 1979 na região extrapolar (entre 60 graus de latitude sul e 60 graus de latitude norte)