L'Oscillazione del Niño-Sud (ENSO) è il singolo pilota più potente della variabilità climatica annuale sul pianeta, e la sua influenza sugli oceani del mondo è profonda. L'ESO ha due fasi distinte: El Niño, caratterizzato da temperature di superficie del mare più calde-che mediano nel Pacifico centrale e orientale; e La Niña, che porta temperature di superficie del mare più fresche rispetto al medio.

Il motore dell'oceano: come funziona il ciclo dell'ESO

Per comprendere le conseguenze biologiche ed economiche dell'ESO, bisogna prima cogliere la meccanica di base dello stato normale dell'Oceano Pacifico. In condizioni neutre, forti venti commerciali soffiano da est a ovest attraverso il Pacifico equatoriale. Questi venti spingono l'acqua di superficie calda verso la fondazione del Pacifico occidentale, creando una vasta piscina di acqua calda vicino all'Indonesia e all'Australia.

Il crollo di El Niño

Durante un evento El Niño, i venti commerciali si indeboliscono notevolmente. Questo permette al caldo pool di acqua che normalmente si siede nel Pacifico occidentale per slosh verso est, diffondendosi attraverso l'intero Pacifico equatoriale. L'approfondimento del termico (il confine tra acqua calda e acqua profonda fredda) nel Pacifico orientale si blocca efficacemente la superficie di nutriente drammaticamente da web

La Niña Intensificazione

La Niña è, in molti modi, l'opposto. I venti commerciali rafforzano anormalmente, spingendo ancora più acqua calda nel Pacifico occidentale e migliorando l'aumento dell'acqua fredda nel Pacifico orientale. La termoclina diventa più superficiale, e l'aumento dei nutrienti diventa più intenso. Mentre questo può portare a un boom della produttività biologica nel Pacifico orientale, può anche portare insolitamente freddo e disturbi alle specie marine inesattese.

Riscrivete la mappa termica dell'oceano e il ciclo nuziale

L'impatto più immediato e misurabile dell'ESO è la trasformazione fisica del profilo della temperatura dell'oceano, che ha conseguenze dirette per la distribuzione delle specie marine e la disponibilità di cibo.

Anomalie di temperatura della superficie del mare

La caratteristica di definire El Niño è il riscaldamento diffuso del Pacifico centrale e orientale. Questo calore può essere abbastanza estremo da causare un'ampia decolorazione dei coralli attraverso le isole del Pacifico, da Kiribati a Galapagos. Specie abituata a acque più fredde, come il pinguino Humboldt o alcune specie di pesci rocciosi, possono trovare il loro habitat compresso o eliminato.

Disponibilità di upwelling, Thermocline e Nutrient

La produttività dell'oceano è legata direttamente alla disponibilità di nutrienti come azoto e fosforo. Il processo di upwell porta questi nutrienti dal profondo oceano alla superficie illuminata, dove alimentano la crescita di fitoplancton. Durante El Niño, l'approfondimento della termoclina nel Pacifico orientale significa che l'acqua di ripieno è più calda e molto più povera nei nutrienti.

Effetti di Cascading attraverso il Web di cibo marino

I cambiamenti fisici guidati dall'ENSO creano una cascata di impatti ecologici che salgono il web alimentare, dai produttori primari ai predatori di alto livello, che variano per regione e per specie, ma il modello complessivo è uno dei disagi significativi e la riorganizzazione.

Pesce di aerodinamica e foraggio

Con meno fitoplancton, le popolazioni zooplancton diminuiscono, e questo colpisce direttamente i piccoli pesci foraggi, come l'acciuga peruviana ( Engraulis ringens) e varie specie di sardine, che si nutrono di loro, recuperando le condizioni di vita più basse.

Livelli più alti: uccelli marini, mammiferi e grandi pesci

La distress sentita dalla popolazione dei pesci foraggio si eleva rapidamente a livelli trofici più elevati. I cocci sono particolarmente colpiti durante El Niño. Specie come il booby a piedi blu, il cormorano di Guanay, e il pinguino di massa di Galapagos sono fortemente dipendenti da acciughe abbondanti e sardine.

Mammiferi marini[], compresi i leoni marini, i foche di pelliccia e alcuni delfini, soffrono anche conseguenze significative. Le femmine incinte e i piccoli pups sono particolarmente vulnerabili alla fame quando la loro preda diventa scarsa.

I grandi pesci predatori, come il tonno di Skipjack, ad esempio, tendono a muoversi verso est attraverso il Pacifico durante il Niño, seguendo l'acqua più calda. Questo spostamento può completamente ridisegnare i terreni di pesca per intere flotte, portando a conflitti politici ed economici sull'accesso alla pesca all'interno di diverse zone economiche esclusive (EEZ).

Coral Reefs e Habitat costieri

Lo stress termico di El Niño è un fattore primario di eventi di sbiancamento dei coralli globali. Quando le temperature dell'oceano superano il massimo estivo normale di pochi gradi, i coralli espongono le alghe simbiotiche (zooxanthellae) che vivono nei loro tessuti, trasformandole in bianco.

L'impatto dell'ESO sulla pesca mondiale

Le perturbazioni biologiche causate dall'ESO hanno conseguenze economiche dirette e spesso gravi per la pesca mondiale. Il cambiamento delle scorte di pesce, il tasso di cattura fluttuano e l'intero calcolo economico di una stagione di pesca può essere completato.

L'Acciuga peruviana: una pesca a boom e a costi

La pesca peruviana è la più grande pesca monospazio al mondo, ed è ipersensibile al ciclo dell'ESO. Questo piccolo pesce di breve durata prospera nelle acque fredde e ricche di nutrienti della corrente di acciughe. Durante gli eventi di El Niño, lo stock può crollare spettacolare.

Pacific Salmon e il collegamento fiume-oceano

La loro sopravvivenza nella fase oceanica è fortemente dipendente dalle condizioni oceaniche. Per le scorte di salmone lungo la costa occidentale degli Stati Uniti e del Canada, la produttività di un salmone più forte è spesso legata al ciclo dell'ESO. El Niño porta condizioni di ritorno di salmone calde e nutrienti che riducono la sopravvivenza dei salmoni poveri.

Tuna Pesca in un oceano sciolto

La distribuzione di tonniere di valore commerciale, il gomito, la pinna gialla e il bigeye, è strettamente accoppiata con la temperatura dell'oceano e la profondità della termoclina. Durante El Niño, la piscina calda si espande verso est, spostando il centro della biomassa del tonno nel Pacifico centrale.

Gestione della pesca in un'era di variabilità climatica

La variabilità intrinseca dei gestori del ciclo dell'ESO costringe i gestori della pesca a allontanarsi dai modelli di gestione statica. Una quota sostenibile durante una La Niña produttiva può essere distruttiva durante un El Niño. Di conseguenza, c'è una spinta crescente verso la gestione dell'oceano dinamica[] e le strategie di risposta al clima.

Le previsioni dell'ESO, prodotte da centri come il Centro di Predizione Climatica di NOAA, sono ora uno strumento standard in molte attività di pesca. I manager possono guardare una previsione per un forte El Niño e ridurre proattivamente i limiti di cattura per le specie vulnerabili, le aree più sensibili alla pesca, o regolare le chiusure stagionali per proteggere le aggregazioni di deposizione delle uova.

Inoltre, la creazione di aree marine protette ben progettate (MPA) può agire come un buffer contro alcuni dei peggiori impatti di El Niño. Proteggendo una rete di habitat, MPAs può aiutare a garantire che ci siano popolazioni di origine di pesci e invertebrati che possono ripopolare aree colpite da stress termico o bassa produttività.

ENSO e la minaccia di sovrapposizione del cambiamento climatico

Il futuro dell'interazione dell'ESO con la vita marina è scritto nel contesto del cambiamento climatico globale. Una domanda sulla mente di ogni scienziato marino è: Come cambierà il clima altera l'intensità e la frequenza degli eventi di El Niño e La Niña?

I modelli climatici non sono del tutto d'accordo, ma ci sono prove che suggeriscono che gli impatti degli eventi dell'ESO saranno amplificati in un mondo più caldo. Un "super El Niño" in cima ad un oceano già caldo spinge le temperature oltre le soglie critiche, portando a più estremi sbiancamento dei coralli e maggiore stress sugli organismi marini. La temperatura base dell'oceano sta aumentando, il che significa che anche un moderato El Niño può ora causare il tipo di stress marino molto intenso che era associato.

Il clima in evoluzione minaccia anche la stabilità dei sistemi di upwelling, mentre alcuni modelli suggeriscono che le condizioni simili a La Niña potrebbero portare a un aumento più forte in alcune regioni, questo aumento può portare a acqua più calda, meno ossigenata e più acida, offrendo meno benefici alla vita marina.

Conclusione: Adattamento ad un oceano variabile

Le storie di El Niño e La Niña sono in definitiva storie di profonda interconnessione. Un indebolimento dei venti commerciali in una parte del Pacifico invia una ondata di shock attraverso l'intero ecosistema globale, schiantando le scorte di acciughe, affamando i leoni marini, spostando le flotte tonniche, e sbiancando le barriere coralline a migliaia di chilometri di distanza.

Investendo in sistemi di osservazione oceanica, migliorando la previsione del clima e implementando strategie di gestione flessibili e basate sulla scienza, possiamo costruire un futuro più resistente sia per i nostri ecosistemi oceanici che per le società umane che si affidano a loro. L'oceano non è un ambiente statico; fluttua in modo selvaggio. Il nostro approccio alla gestione delle sue risorse deve essere altrettanto dinamico.