В свете изменения климата на планете всё чаще возникают волны тепла. Они появляются не только на суше, но и в Мировом океане: подобные события стали происходить более чем в 10 раз чаще, чем это было ранее, в прошлом веке. Морскими волнами тепла называют периоды экстремально высокой температуры воды, которые могут продолжаться от нескольких недель до нескольких месяцев. Они способны наносить значительный ущерб экосистемам: влияют на миграцию животных, снижают первичную продуктивность, стимулируют цветение водорослей, приводят к смещению ареалов морских организмов, угрожают рыболовной отрасли… Поэтому столь важно суметь предсказать данное явление. Наиболее точные и заблаговременные прогнозы волн тепла можно делать для востока Тихого океана, а наиболее сложным для подобных предсказаний регионом стали Средиземное море и области, подверженные влиянию Гольфстрима.

 В Институте морских наук Калифорнийского университета совместно с обширной командой из других учреждений создали системы раннего предупреждения, которые предсказывают место наступления морских волн тепла (MHWS). Систему построили на анализе четырёх мощных волн, наблюдающихся в северной части Тихого океана (2014, 2015, 2019, 2020 гг ), и на её влияние на пространственное распределение 14 высших морских хищников, охватывающих несколько основных групп: морских птиц, млекопитающих, черепах, тунцов и акул. Воздействие MHWS на большинство этих видов ранее не изучалось. Морские обитатели часто меняют свой ареал из-за жары, а новая система может предсказать маршрут их миграции. Это защитит животных от случайного или преднамеренного уничтожения. Например, в 2016 году волна тепла, образовывающаяся вдоль побережья Калифорнии, привела сюда горбатых китов. Они питались анчоусами, которые размножились в тёплых условиях. Затем в тех же водах открылся сезон ловли краба; из-за этого многие киты запутались в лесках от ловушек для крабов.

По ходу исследовательских работ команда выяснила, что не только температура воды влияет на поведение животных; важными факторами в миграционном поведении оказались также содержание кислорода в поверхностном слое, ветровой режим и сама циркуляция течений воды. С набором этих параметров прогнозы оказались намного точнее.

 Учёные комментируют, что реакции морских видов на тепловые волны сильно варьируются, но в общем-то предсказуемы: модели хорошо зарекомендовали себя благодаря обширной валидации в пространстве, времени и учёте новых факторов. В итоге, по их мнению, прогнозы могут быть дополнительно адаптированы к потребностям рыбного хозяйства. Система раннего предупреждения уведомит о наступающих волнах тепла и передаст эти данные заинтересованным организациям, что особенно важно для спасения исчезающих видов животных.