Благодаря своим огромным размерам и глубине океан стал крупнейшим хранилищем тепловой энергии на Земле. Это явление влияет не только на климат, но и на баланс экосистемы. По статистике, с 1971 по 2018 год увеличение запасов тепловой энергии океана составляло более 90% избыточной тепловой энергии Земли. Основная причина — увеличение выбросов парниковых газов, вызванное деятельностью человека. Эти данные отражают влияние человека на природную среду и важную роль океана в регулировании глобального климата.
Способность океана поглощать солнечную энергию намного превосходит способность атмосферы, позволяя даже поверхностным водам глубиной в несколько метров хранить больше энергии, чем вся атмосфера.
По мере того, как температура океана повышается, во многих районах океана продолжает повышаться температура, и данные за 2023 год еще раз показывают, что глобальная температура океана достигла рекордного уровня. Температура морской воды достигла самой высокой точки за последние шестьдесят лет, особенно в таких регионах, как северная часть Тихого океана, Северная Атлантика и Средиземное море. Теплоемкость воды намного больше, чем у атмосферных газов, что делает океан источником хранения и непрерывного выделения тепловой энергии.
Изменения термического содержания океана влияют не только на климат, но и на экосистемы. Флора и фауна океана, особенно прибрежные сообщества, которые зависят от морских экосистем, напрямую страдают от таких воздействий, как повышение уровня моря и изменения морского льда, которые также вызывают миграцию видов. Данные, записываемые непрерывно на протяжении десятилетий, показывают, что изменения температуры в глубинах океана также свидетельствуют о глубоком воздействии глобального потепления на морскую среду.
Тепловая энергия океана не только влияет на климат, но и оказывает прямое влияние на биоразнообразие. Накопление тепла океана является важным фактором, вызывающим изменение климата.
Для расчета тепловой энергии океана необходимы измерения температуры морской воды в различных местах и на разных глубинах, чтобы получить точные данные. Сейчас существуют вполне технические методы изучения термического состава океана, такие как использование океанских роботизированных буев для сбора данных. Эти умные буи могут погружаться на глубину до 2000 метров и непрерывно отслеживать такие переменные, как температура и соленость морской воды. Этот метод значительно повышает точность измерений термического состава океана.
Данные последних лет показали, что верхние слои океана (0–700 метров) нагрелись с 1971 года, и в настоящее время появляется все больше свидетельств того, что океанские районы глубиной 700–2000 метров также испытывают потепление. Это изменение тепла тесно связано с температурой моря и изменениями климата, что приводит к биологическим изменениям, включая обесцвечивание кораллов и миграционное поведение морских обитателей.
Исследования показывают, что увеличение теплосодержания океана приведет к будущим изменениям не только местного климата, но также может оказать глубокое воздействие на климатическую систему всей планеты.
Изменение климата, вызванное деятельностью человека, ускоряется, и это изменение влияет на экосистемы и энергетический баланс Земли. Выживание животных и растений, а также стабильность экосистем находятся под угрозой, а увеличение теплосодержания океана является конкретным проявлением функций океана. В то же время роль океана в углеродном цикле становится все более важной, поскольку теплая вода больше не может эффективно поглощать углекислый газ из атмосферы, что усугубляет глобальное потепление.
Поскольку эти изменения продолжаются, как изменится в будущем окружающая среда океана и Земля, на которой мы живем?