Katasztrófa szélén lázas óceánjaink

A Földet sújtó rekordmeleg nem hagyja ki a világtengert sem, amely évtizedek óta nyeli az üvegházhatású gázok által kifejtett hőtöbblet nagy részét. A legfrissebb megfigyelések szerint egyre több az aggasztó jele, hogy az óceán nem bír el több ilyen stresszhatást. Ennek pedig mi isszuk meg a levét.

Tavaly ilyenkor a Floridai Állami Egyetem tengerökológusai egy természetvédelmi sikertörténetet ünnepeltek. A sztár a nagy fűrészesrája, rövidebb nevén fűrészhal volt, amelynek ormányát apró fogak szegélyezik. A part menti átalakítások és a járulékos fogások áldozataként 2003-ban ez lett az első tengeri hal, amely a veszélyeztetett fajokról szóló törvény alapján szövetségi védelmet kapott az Egyesült Államokban. 2023-ra Florida fűrészhal-populációja növekedni kezdett.

Aztán bekövetkezett a katasztrófa. Januárban fűrészhalakat láttak a sekély vízben, amelyek őrülten, körbe-körbe úszkáltak, majd holtan kerültek elő. Mindez hónapokkal azután történt, hogy kisebb halak is hasonló viselkedést mutattak. Csak hosszan tartó vizsgálatok és tesztek után került elő a bűnös: az óceán magas hőmérséklete. A rekordot döntő hőhullám 2023-ban kánikulát okozott a vizekben is Florida partjainál, és olyan láncreakciót indított el, amely megtizedelte a törékeny fűrészhal-populációt.

Ez csak egy tanulságos történet a sok közül, melyek jelzik, valami nincs rendben a világ óceánjaiban. Miután éveken át az ember által okozott felesleges hőmennyiség csendes elnyelőiként működtek, a nyomás alatt kezdenek megrogyni, és lassan ráébredünk, hogy aggódnunk kellene értük.

Az ipari forradalom óta a légkörben megrekedt hőtöbblet mintegy 90 százalékát a Föld óceánjai nyelték el. Valójában hatalmas szívességet tettek nekünk azzal, hogy valamennyire megvédték a szárazföldi életet a hatásaitól. E hőtároló szolgáltatásnak azonban ára van: a tengerek hőmérséklete évtizedek óta folyamatosan emelkedik. A Nemzeti Óceán- és Légkörkutatási Hivatal (NOAA) adatai szerint 1993 és 2022 között a tengerfelszín globális átlaghőmérséklete évtizedenként körülbelül 0,42°C-kal emelkedett. Ám 2023 márciusában az óceánok hőmérséklete robbanásszerűen növekedni kezdett: a globális tengerfelszíni hőmérséklet mindössze öt hónap alatt körülbelül 0,28°C-kal emelkedett.

A jellemző időjárási mintázatok csak súlyosbították a problémát. 2023-ban az El Niño-jelenség melegebb tengerfelszíni hőmérsékletet eredményezett a Csendes-óceán trópusi részein, ami drámai hatásokkal járt. 2023 januárja és 2024 májusa között a világ legalább 62 országában erősítették meg a korallzátonyok tömeges kifehéredését. Az ilyen események, ami a korallok pusztulását jelenti, a vizek felmelegedésének közvetlen jelei: a korallok ugyanis már akkor is veszélyeztetettek, ha csak 1°C-kal emelkedik a hőmérséklet a nyári maximum fölé.

Algagondok a tengerfenéken

Más – ugyanilyen aggasztó – változások nem ennyire kiszámíthatók. Floridában a kutatók hónapokig próbálták megérteni, mi áll a rejtélyes fűrészhalpusztulások hátterében. A válasz a tengerfenékben rejlett. Alison Robertson, a Dél-Alabamai Egyetem munkatársa szerint az iszapos rétegben fenéklakó, azaz bentikus algák élnek. Néhány fajuk toxinokat bocsát ki, melyek hatással lehetnek a tengeri élővilágra, de számukat általában más, ott élő algák kordában tartják. Amikor viszont Robertsont Floridába hívták a fűrészhalak pusztulásának kivizsgálására, a vízmintavétel meglepő eredményeket hozott: e káros mikroalgák száma megemelkedett, nemcsak a fenéken, hanem a vízoszlopban is, ami nagyon furcsa. A mintákból számos toxintermelő algát is kimutattak. Mindezek együttese okozta a viselkedés-változásokat.

A 2023-as floridai tengeri hőhullám kiváltó eseményként hatott, megzavarta az ökoszisztémát, és lehetőséget adott ezeknek az algáknak, hogy uralkodóvá váljanak. Ez megmagyarázná, hogy miért vették észre több, mint 50 különböző halfaj esetében a mérgezés tüneteit. A nagyobb tengeri fajok közül a fűrészhalakat érinthette a legsúlyosabban, mivel a tengerfenék alatt eltemetett zsákmánnyal táplálkoznak, amelyet az ormányuk felkavar, ezért rendkívül magas toxinkoncentrációnak voltak kitéve. Bár pusztulásuk mára már megszűnt, még legalább egy évbe telik, mire kiderül, mekkora lehetett annak mértéke. Mivel a felnőtt populáció a katasztrófa előtt sem örvendett kimagasló egyedszámnak, attól tartanak, hogy most jelentős csapás érte.

Az iméntihez hasonló algavirágzások egyre gyakoribbak világszerte. Egy tanulmány szerint 2003 és 2020 között 13,2 százalékkal nőtt a területi kiterjedésük, és közel 60 százalékkal a gyakoriságuk. Bár nem minden virágzás mérgező, mégis figyelmeztető jelei lehetnek egy komoly stressz alatt álló ökoszisztémának. 2023 júniusában az Északi-tengerben egy „jóindulatú” fitoplankton-virágzás narancssárgára színezte a vizeket: a foltot mérete az űrből is láthatóvá tette. Az Atlanti-óceán északi részének ez a területe az elmúlt 18 hónap legszélsőségesebb hőségétől szenvedett, idén júniusban a hőmérséklet akár 5 °C-kal is meghaladta a szokásos értéket. A helyzet olyan rossz, hogy a NOAA kutatói az óceánt „lázasnak” nevezték. A színes virágzás azonban nem az egyetlen tünet.

Fitoplankton végveszélyben

Az óceánok vize természetes módon rétegzett, a felszínhez közeli melegebb, frissebb, oxigénben gazdagabb; a mélyebben lévő hidegebb, sósabb, tápanyagdúsabb. A felmelegedés hatására csökken a keveredés e rétegek között, ami megakadályozza, hogy a tápanyagok a felszínre jussanak, az oxigén pedig a mélybe süllyedjen. Ez nemcsak az algavirágzások kialakulását segíti elő, hanem problémákat okoz a fitoplankton, az apró, növényszerű organizmusok számára is, amelyek a napfényt és a szén-dioxidot cukorrá és oxigénné alakítják. A fokozott rétegződés megakadályozza, hogy a tápanyagok a felszíni rétegbe jussanak, ahol a fitoplanktonnak szüksége lenne rájuk. Ennek következményeként a La Manche-csatornában az északi félteke nyári időszakában a fitoplankton mennyisége az elmúlt 35 évben a felére csökkent.

Egy 2024-es tanulmány szerint a fitoplankton, az algák és a baktériumok növekedési rátája globálisan 22 százalékkal esett vissza 2023 áprilisában, amikor a globális tengerfelszíni hőmérséklet rekordmagasságba emelkedett. A hanyatlás leginkább az Atlanti-óceán északi részét érintette. Nemcsak kevesebb a fitoplankton, de a meglévők is kisebbek. Eme apró sejtek pedig már túl kicsik ahhoz, hogy a zooplankton megehesse azokat. Ez ugyanakkor kihat a kereskedelmi szempontból fontos halakra is, például a heringre, makrélára és tőkehalra, amelyek zooplanktonnal táplálkoznak. Ezzel szemben a kocsonyaszerű élőlények, például a az előgerinchúros szalpák kifejezetten az apróbb planktonokon élősködnek, így tavaly az Egyesült Királyság délnyugati partvidékénél megugrott számuk rávilágított a problémára.

A Kelet-Angliai Egyetem munkatársa, Corinne Le Quéré szerint az óceánok keveredésének csökkenésével a „biológiai szénszivattyú” is károsodhat. E folyamat során a fitoplankton kivonja a szén-dioxidot a légkörből, és biomassza formájában a felszíni vizekből az óceán mélyére juttatja. Ez a szénáramlás olyan mértékű, mint napjainkban az emberi tevékenységből származó CO₂-kibocsátás. A kutatók viszont attól tartanak, hogy ha a biomassza-részecskék nem tudnak elég mélyre süllyedni az óceánban, a bennük lévő szén nem marad túl sokáig elzárva. Ugyanakkor a tápanyag-keveredés megváltozása azonnali következményekkel jár a tengeri ökoszisztémákra nézve, és hosszabb távon hatással lesz a globális felmelegedésre – ami pedig jelentős hatást gyakorol az emberiségre nézve.

Még a leghidegebb óceáni vizekben sem a megszokott rendben haladnak a dolgok. Az Antarktisz eseményeit az elmúlt évek alapján „hullámvasútként” jellemezhetjük. 2015-ig a tengeri jég kiterjedése minden télen növekedett, de 2016-ban hirtelen csökkenés következett be, amely 2023-ig nagyjából állandósult. Egy újabb visszaesés következtében azonban a tengeri jég kiterjedése rekordalacsony szintet ért el. Az Egyesült Királyság meteorológiai szolgálatának friss adatai szerint 2024-ben ismét rekordalacsony lehet a tengeri jég kiterjedése az Antarktiszon.

A helyzet azonban még rosszabb, mert az antarktiszi „fenékvíz” is eltűnik. Ez a hideg, sűrű, oxigénben gazdag víz a kontinentális talapzaton lezúdulva nagy mélységekbe süllyed, és az óceáni áramlatok globális hálózatát mozgatja, amely oxigént szállít az Indiai-, a Csendes- és az Atlanti-óceánba. A megnövekedett olvadékvíz és a tengeri jégképződés csökkenése viszont azt jelenti, hogy az antarktiszi víz kevésbé sós, így nehezebben süllyed le. A Weddell-tengerben e „fenékvíz” térfogata az elmúlt 30 évben több, mint 20 százalékkal csökkent. Ennek következménye az áramlások lelassulása, a tavaly közzétett kutatás szerint sebessége 1992 óta csaknem a harmadára esett vissza.

Változó áramlások

E víztranszport-csökkenés miatt még kevesebb oxigén jut az óceán mélyére, ami globális hatást gyakorol a tengeri ökoszisztémákra. 2021 nyarán, egy rekordmeleg évszakban, a mély parti vizek felében Észak-Kaliforniától a kanadai határig olyannyira lecsökkent az oxigénszint, hogy az károsította az ottani élővilágot. A modellezés szerint még ha a CO₂-kibocsátást azonnal le is állítanánk, az óceánok akkor is több, mint 10 százalékkal veszítenének az iparosodás előtti oxigéntartalmukból, és a mélytengeri élővilág legalább 25 százalékkal zsugorodna.

Az óceánok melegedő vize közvetlen veszélyt jelent a szárazföldi életre is. Egyrészt a melegebb víz több helyet foglal el, ami hozzájárul a tengerszint emelkedéséhez, melynek globális átlaga 2023-ban érte el a legmagasabb értéket a műholdas feljegyzések 1993-as kezdete óta. A jelenlegi tendenciát követve 2050-ig további 20 centiméterrel emelkedhet, ami növelheti a part menti árvizek gyakoriságát és súlyosságát.

Ahogy az óceánok melegednek, úgy nő az erősebb viharok kockázata is. Ha a tengerfelszín hőmérséklete több, mint 1°C-kal melegebb az Atlanti-óceán északi részén, akkor felette a levegő is melegebb lesz. Minden egyes Celsius-foknyi emelkedéssel a légkör 7 százalékkal több vízgőzt képes megtartani. Ez azt jelenti, hogy nagyobb a valószínűsége a szélsőséges csapadékeseményeknek és a különösen erős viharoknak.

Júliusban a Beryl hurrikán sújtotta a Karib-térséget, a Mexikói-öblöt és az Egyesült Államokat és széles körű pusztítást okozott és számos ember lelte halálát. Ez a valaha kialakult legkorábbi 5-ös kategóriájú hurrikán, amely gyorsan jött létre, és kevesebb, mint egy nap alatt trópusi viharból nagy hurrikánná erősödött. Erejében kulcsszerepet játszott a tengerfelszín kivételesen magas hőmérséklete, ami megmagyarázza, hogy a vihar miért alakult ki ilyen korán a szezonban, mivel általában az erősebb viharok később, az Atlanti-óceán nyári felmelegedése után alakulnak ki.

A katasztrófa elkerülése

Talán elcsépelt gondolat, de tehetnénk azért, hogy csökkentsük a vizeinkre nehezedő stresszt, mint amilyen a halászat, a vegyi szennyezés és más káros emberi tevékenységek. A hatékonyabb természetvédelmi erőfeszítések a sérülékeny tengeri populációk, például a már említett fűrészhalak javát szolgálnák. Csakis a több információ segíthet megérteni, mi történik az óceánokban. A mesterséges intelligenciával támogatott részletes adatgyűjtés pontosabb módszereket ígér az algavirágzástól kezdve egészen a hurrikánok előre jelzéséig mindenre vonatkozóan, nem beszélve a kifinomultabb éghajlati modellekről.

Az óceánkutatók azonban már jelenleg is egyetértenek abban, hogy az üvegházhatású gázok kibocsátásának azonnali, gyors csökkentése az egyetlen valódi módja a hosszú távon bekövetkező katasztrófa elkerülésének. Az El Niño szerencsére júniusban hivatalosan is véget ért, a La Niña visszatérése pedig még ez évben némi lehűlést – vagyis átmeneti fellélegzést – hozhat a világ óceánjainak. A kutatók pedig továbbra is árgus szemekkel figyelik a helyzet alakulását: amennyiben a hőmérséklet továbbra is magas lesz, az annak a jele, hogy a globális felmelegedés gyorsulása új szakaszba lépett.