Le ondate di calore marine spostano la produttività primaria netta oceanica dai tropici verso i poli

Perché le ondate di calore oceaniche contano per la vita marina e le persone

I recenti picchi di calore estremo oceanico, noti come ondate di calore marine, non sono soltanto fastidiosi per le creature marine. Stanno silenziosamente riorganizzando i luoghi in cui l’oceano produce la maggior parte della sua materia vegetale vitale. Questo studio mostra che durante questi periodi caldi il motore delle reti trofiche marine si sposta dai tropici verso i poli, con conseguenze importanti per le attività di pesca, l’immagazzinamento del carbonio e le comunità costiere che dipendono dal mare.

Motori nascosti della vita nel mare

Alla base della rete alimentare oceanica ci sono piccole piante galleggianti chiamate fitoplancton. Combinati, svolgono la produzione primaria netta, il processo che trasforma luce e nutrienti in materia organica che nutre tutto, dai pesci piccoli alle balene, contribuendo al tempo stesso a regolare il ciclo del carbonio terrestre. Questa produttività è distribuita in modo disomogeneo. Le regioni costiere e le aree in cui acque profonde ricche di nutrienti risalgono in superficie sono particolarmente produttive, e molte di queste zone coincidono con i grandi ecosistemi marini, i mari costieri ricchi di attività che sostengono quasi l’intero pescato mondiale.

Cosa succede quando l’oceano si riscalda

Le ondate di calore marine sono episodi di lunga durata in cui le acque superficiali diventano molto più calde del normale. Utilizzando registrazioni satellitari dal 1998 al 2018 e dati di rianalisi oceanica, gli autori hanno confrontato periodi “ordinariamente” caldi con vere ondate di calore marine. Hanno esaminato come temperatura, luce e nutrienti si combinano per alterare la produttività oceanica, e hanno separato i cambiamenti direttamente legati alla temperatura da quelli guidati da altri fattori come lo spostamento delle correnti, le comunità planctoniche o le forniture di nutrienti. Questo approccio ha permesso di osservare non solo quanto la produttività sia cambiata, ma anche quali tipi di processi ne siano stati i principali responsabili.

Un’inclinazione globale dai tropici ai poli

L’analisi ha rivelato un modello sorprendente. Durante le ondate di calore marine, la produttività cala costantemente nelle acque tropicali e subtropicali a bassa latitudine mentre aumenta ad alte latitudini e in molte regioni costiere. Nel complesso, gli oceani a bassa latitudine perdono dal 4 al 10 percento della loro produttività tipica, mentre le acque ad alta latitudine guadagnano dal 4 al 21 percento. I grandi ecosistemi marini rispondono in modo particolarmente marcato, con anomalie di produttività quasi il doppio della media globale. Ciò significa che, durante eventi di riscaldamento estremo, la “cintura verde” dell’attività oceanica si sposta temporaneamente verso i poli, ridistribuendo le regioni che alimentano più intensamente le reti trofiche marine e sostengono la pesca.

Perché regioni diverse reagiscono in modo opposto

La risposta contrastante dipende dalle condizioni di base. I mari tropicali e subtropicali sono caldi, molto illuminati e cronicamente poveri di nutrienti. Un ulteriore riscaldamento superficiale tende a rafforzare lo stratificazione della colonna d’acqua, interrompendo il rifornimento di nutrienti dal basso, assottigliando le popolazioni di fitoplancton e riducendo la produttività. Le regioni ad alta latitudine e molte zone di upwelling, al contrario, partono da acque più fredde e ricche di nutrienti ma più limitate dalla luce. In questi luoghi, gli stessi schemi atmosferici che provocano le ondate di calore marine spesso portano anche a cieli più sereni e a livelli di luce più elevati. Poiché i nutrienti sono relativamente abbondanti, il fitoplancton può sfruttare le condizioni più luminose, pertanto la produttività può rimanere stabile o aumentare anche se le temperature salgono.

Quando la temperatura prende il posto del conducente

In condizioni di calore ordinarie, la maggior parte delle oscillazioni anno su anno della produttività è governata da processi che non si allineano perfettamente con la temperatura, come i cambiamenti complessi nelle reti alimentari. Durante le ondate di calore marine, questo equilibrio cambia. In quasi quattro quinti dell’oceano globale e nella maggior parte dei grandi ecosistemi marini, le variazioni di produttività diventano strettamente legate a quanto sono calde le acque superficiali. Questo non significa che la temperatura controlli da sola la biologia, ma indica che molte risposte fisiche ed ecologiche si combinano con il calore, lasciando gli ecosistemi meno flessibili nel modo in cui reagiscono.

Cosa significa per l’oceano futuro

Poiché il cambiamento climatico rende le ondate di calore marine più frequenti, prolungate e intense, è probabile che l’oceano sperimenti episodi ripetuti in cui la produttività è soppressa nelle basse latitudini povere di nutrienti e potenziata nelle alte latitudini più fredde e ricche di nutrienti. Questa inclinazione emergente solleva preoccupazioni per le regioni tropicali e subtropicali, dove molte comunità costiere dipendono già fortemente dalle risorse marine. Lo studio sottolinea che, per capire e gestire gli ecosistemi marini futuri, scienziati e decisori devono tenere conto non solo del riscaldamento graduale ma anche degli estremi acuti e di breve durata che possono riorganizzare temporaneamente i luoghi in cui l’oceano svolge la maggior parte del suo lavoro biologico.

Citazione: Bian, C., Zhao, Z., Holbrook, N.J. et al. Marine heatwaves shift ocean net primary productivity from the tropics toward the poles. Nat Commun 17, 4624 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71238-w

Parole chiave: ondate di calore marine, produttività oceanica, fitoplancton, cambiamento climatico, grandi ecosistemi marini