Współczesna zmiana klimatu przekształca Morze Bałtyckie w sposób, który jeszcze kilka dekad temu trudno było sobie wyobrazić. To jedno z najszybciej ocieplających się mórz świata już teraz doświadcza negatywnych skutków wzrostu temperatury, w tym coraz częstszych i silniejszych morskich fal upałów. Te anomalie termiczne nie są już jedynie przejściowym zjawiskiem. Stają się trwałym elementem rzeczywistości klimatycznej regionu, zagrażając zarówno ekosystemom morskim, jak i społecznościom przybrzeżnym.
AUTOR: Rafał Stepnowski.
Bałtyk, mimo że jest jednym z najmłodszych akwenów Oceanu Atlantyckiego, w swojej historii geologicznej miewał liczne „wzloty” i „upadki”. Przez ostatnie 12 tysięcy lat na przemian tracił swoją objętość, stając się płytkim wewnętrznym jeziorem, a następnie odradzał się dzięki wodom z topniejących lodowców. Ostatecznie przybrał znany nam współcześnie charakter i wygląd około 4 tysięcy lat temu, trwale łącząc się Cieśninami Duńskimi z Morzem Północnym. Dziś w wyniku globalnego ocieplenia oraz presji człowieka Bałtyk zmienia się ponownie. W okresie 1861-2000 temperatura powietrza w basenie Morza Bałtyckiego wzrosła o 0,11°C/10 lat (na północ od 60°N) oraz 0,08°C/10 lat (na południe od 60°N), podczas gdy wartość globalna wyniosła 0,05°C/10 lat. Analiza wartości współczynników trendu na polskim wybrzeżu Bałtyku wskazuje, że zmiany te znacznie przyspieszyły. Od 1951 do 2020 roku temperatura powietrza w tym rejonie wzrastała o 0,29°C/10 lat. Jednym z najbardziej niepokojących przejawów tych zmian są – coraz częściej pojawiające się i z roku na rok silniejsze – morskie fale upałów (ang. marine heatwaves, MHWs).
Bałtyckie tropiki
Liczby są bezlitosne. Badania przeprowadzone przez naukowców z Instytutu Badań Morskich Uniwersytetu Kłajpedzkiego wykazały, że w latach 1993-2023 w południowo-wschodniej części Bałtyku (rejon Litwy) morskie fale upałów występowały niemal każdego roku, a czas ich trwania stale się wydłużał. W 2021 roku zjawisko to obserwowano aż przez 60 dni (na początku lat 90. mniej niż 7) – w tym samym roku w lipcu średnia temperatura wody przekroczyła normę o ponad 4 stopnie – osiągając maksymalnie 25,5°C. To wartości typowe dla mórz tropikalnych. Ale już kolejny sezon pokazał, że to nie koniec złych wieści. W 2022 roku duże obszary Morza Bałtyckiego należały do najcieplejszych w historii pomiarów. Na przykład w Cieśninach Duńskich odnotowano aż 7 epizodów MHW (z anomaliami wynoszącymi 4,6 st. powyżej normy), a w Zatoce Botnickiej obserwowano wzrost temperatury wody nawet o 9,6 st. powyżej średniej. Niestety podobnie jak w 2021, również w roku 2022 morskie fale upałów wystąpiły nie tylko w powierzchniowej warstwie Bałtyku, ale sięgały do głębokości niemal 20 metrów. Ten wydawałoby się nieistotny szczegół ma w przypadku płytkiego Morza Bałtyckiego niebagatelne znaczenie. Docierające do dna morskiego fale upałów przyczyniają się bowiem do drastycznego spadku stężenia tlenu i tym samym są dodatkowym czynnikiem wpływającym na powiększanie się strefy wód przydennych o obniżonej zawartości tego pierwiastka.
Dane satelitarne potwierdzają negatywny trend
Intensywność morskich fal upałów na Bałtyku nie rośnie tak szybko, jak ma to miejsce w innych regionach świata, ale ich zasięg przestrzenny stale się powiększa. To główny wniosek płynący z najnowszych badań zespołu naukowców z Uniwersytetu Technicznego w Tallinnie. W publikacji z 2024 roku przedstawili oni wyniki analiz danych satelitarnych z ostatnich 42 lat na temat zmian temperatury powierzchni oceanu (ang. sea surface temperature, SST). Okazało się, że w cieplejszych miesiącach MHW są bardziej intensywne, ale krótsze i występują głównie na otwartym morzu. Z kolei w okresach chłodniejszych fale upałów są słabsze, lecz trwają dłużej i częściej pojawiają się w rejonach przybrzeżnych, szczególnie wzdłuż wschodniego wybrzeża. Zdaniem badaczy głównym czynnikiem napędzającym MHW jest krótkofalowe promieniowanie słoneczne – przy czym latem istotną rolę odgrywa promieniowanie długofalowe, a zimą – strumień ciepła utajonego (ciepło oddawane przez morze do atmosfery).
Co wywołuje fale upałów w Bałtyku i jakie są ich skutki
Głównym czynnikiem kreującym klimat Morza Bałtyckiego jest zmienność cyrkulacji atmosferycznej nad północnym Atlantykiem, którą określa się tzw. indeksem NAO (North Atlantic Oscillation Index) – wskaźnikiem opisującym intensywność wiatru zachodniego wynikającą z położenia i wzajemnego oddziaływania niżu islandzkiego i wyżu azorskiego. Bałtyk – będący morzem płytkim, półzamkniętym, o niskim zasoleniu – jest szczególnie podatny na nagrzewanie i gromadzenie ciepła. Ograniczona wymiana wód z Morzem Północnym powoduje, że ciepło kumuluje się w Morzu Bałtyckim szybciej i zostaje na dłużej. Z kolei niskie zasolenie utrudnia mieszanie się ciepłych wód powierzchniowych z chłodnymi wodami dennymi. Dlatego lokalne warunki meteorologiczne, tj. słoneczna i bezwietrzna pogoda latem oraz napływ ciepłego i wilgotnego powietrza znad Atlantyku zimą, są kluczowe dla powstawania MHW na Bałtyku. Sytuację pogarsza zmniejszająca się stale powierzchnia pokrywy lodowej Morza Bałtyckiego, przez co woda szybciej nagrzewa się w sezonie wiosenno-letnim.
Ocieplanie się Bałtyku i intensyfikacja morskich fal upałów są dla tego akwenu szczególnie groźne ze względu na silną antropopresję i związaną z nią eutrofizacją. Szacuje się, że na ponad 13 proc. powierzchni Morza Bałtyckiego już występują niedobory tlenu w warstwie przydennej. Wysokie temperatury oznaczają jeszcze mniej tlenu i pogarszanie się wymiany wód między powierzchnią a dnem, co prowadzić będzie do obumierania organizmów bentosowych. Ciepły Bałtyk to morze, w którym drastycznie zmienia się skład zooplanktonu i fitoplanktonu, zakłócona zostaje równowaga biologiczna na korzyść gatunków ciepłolubnych, a masowe zakwity glonów czynią go środowiskiem toksycznym, stwarzającym zagrożenie dla życia morskiego i ludzi.
Przyszłość Bałtyku: prognozy niepokoją
W 2022 roku zespół naukowców z Leibniz Institute for Baltic Sea Research w Niemczech przeprowadził projekcie klimatyczne dla Morza Bałtyckiego do roku 2100, biorąc pod uwagę m.in. różne scenariusze globalnego wzrostu poziomu mórz i oceanów. Autorzy opracowania opublikowanego na łamach magazynu Earth System Dynamics zwracali uwagę, że jeszcze w latach 1976-2005 fale upałów występowały przede wszystkich w płytkich rejonach Bałtyku, a na otwartym morzu były rzadkością. Niestety wyniki ich analiz wskazują, że nawet przy umiarkowanym scenariuszu emisji (RCP4.5) duże obszary Morza Bałtyckiego będą doświadczać MWH średnio raz w roku. Jeśli emisje utrzymają się na wysokim poziomie (scenariusz RCP8.5), w niektórych rejonach – np. Zatoce Ryskiej czy Fińskiej – fale upałów mogą pojawiać się 2-3 razy w roku, a w Zatoce Botnickiej trwać nawet około 20 dni. Zdaniem badaczy do końca obecnego stulecia Morze Bałtyckie będzie z pewnością nadal się ocieplać. Przewidywany wzrost wyniesie od 1,1°C do nawet 3,2°C, a największe zmiany dotkną północną część Bałtyku latem, co jest związane z wspomnianym już wcześniejszym topnieniem lodu morskiego.
Równie niepokojące wnioski przedstawił niemiecko-francuski zespół w 2024 roku, badając wpływ zmiany klimatu na morskie fale upałów i populację śledzia. Według ich symulacji, nawet przy utrzymaniu globalnego wzrostu średniej temperatury powietrza na poziomie 1,5°C (zgodnie z Porozumieniem Paryskim) liczba dni z MHW w rejonie tarła śledzia zachodniobałtyckiego może wzrosnąć aż 3-krotnie, do 102 dni rocznie. Każdy dodatkowy wzrost o pół stopnia oznacza dodatkowe 36-48 dni z falami upałów. Średni zasięg powierzchniowy MHW może zwiększyć się z 8 do 21 proc. Naukowcy zwracają uwagę, że nasilanie się morskich fal upałów oraz zaczynająca się później i kończąca wcześniej zima będą miały fatalny wpływ na możliwości reprodukcyjne ryb i cały ekosystem Bałtyku.
Zmiany jakie zachodzą w Morzy Bałtyckim są efektem wielu czynników wzajemnie na siebie oddziałujących i wzmacniających negatywne zjawiska. Europa pozostaje najszybciej ocieplającym się kontynentem – Europejska Agencja Środowiskowa w raporcie z 2024 roku informowała, że do 2050 roku wzrost temperatury powietrza wyniesie prawie 3°C w porównaniu do poziomu przedindustrialnego. Z kolei IPCC przewiduje, że Bałtyk będzie doświadczał częstszych i intensywniejszych morskich fal upałów, co wpłynie na bioróżnorodność i funkcjonowanie ekosystemów, które już i tak są pod silną presją. Zgodnie z raportem HELCOM „State of the Baltic Sea 2023”, stan środowiska Morza Bałtyckiego w latach 2016-2021 nie uległ znaczącej poprawie. Główne presje to eutrofizacja, zanieczyszczenie substancjami niebezpiecznymi, przełowienie oraz zmiany użytkowania gruntów. Wiele wskaźników, takich jak stan siedlisk pelagicznych i bentosowych, populacje ryb, ptaków morskich i ssaków morskich, nie osiągnęło wartości progowych, a niektóre wykazały tendencję spadkową.
Morskie fale upałów nie są już odosobnionymi anomaliami, lecz elementem nowej klimatycznej rzeczywistości Bałtyku. Ich częstotliwość, zasięg i intensywność narastają, co ma określone konsekwencje dla środowiska Morza Bałtyckiego i wszystkich ekosystemów od niego zależnych – w tym również człowieka. Zachowanie Bałtyku jako żywego ekosystemu wymaga nie tylko ograniczenia emisji gazów cieplarnianych, lecz także regionalnych działań adaptacyjnych. Inaczej nasz chłodny, północny akwen może nieodwracalnie zmienić swoje oblicze i nas samych…
