Isınan Denizlerde Deniz Sıcak Dalgalarının Evrimi: Akdeniz Örnek Olayı

Deniz sıcak dalgaları (MHW'ler), deniz ekosistemleri, biyoçeşitlilik ve sosyo-ekonomik hizmetler üzerinde yıkıcı etkilere yol açabilen, ortalama iklim koşullarından belirgin sapmalar gösteren aşırı oceanografik ısınma olaylarıdır. Küresel iklim değişikliği ve antropojenik ısınma sürecinde, özellikle Akdeniz gibi iklim değişimine son derece hassas kapalı deniz havzalarında deniz yüzeyi sıcaklıkları (SST) belirgin bir yükseliş trendi sergilemektedir. Ancak literatürde sıklıkla kullanılan sabit iklimsel referans dönemleri (fixed climatology baseline), deniz yüzeyi sıcaklığındaki uzun vadeli kademeli ısınma trendi ile kısa süreli, ani ve geçici aşırı sıcaklık dalgalanmalarını birbirine karıştırma riski taşımaktadır. Sabit referans dönemi kullanıldığında, arka plandaki uzun vadeli ısınma eğilimi nedeniyle son yıllardaki her sıcaklık artışı yapay bir biçimde deniz sıcak dalgası olarak sınıflandırılmakta ve olayların frekansı, süresi ile şiddeti zaman içinde abartılı bir şekilde artmış gibi görünmektedir. Bu durum, aşırı iklim olaylarının gerçek dinamiklerinin anlaşılmasını zorlaştırmakta ve ekolojik risk değerlendirmelerinde metodolojik belirsizliklere yol açmaktadır.

Bu araştırmanın temel amacı, Akdeniz'de 1982-2022 yıllarını kapsayan 41 yıllık dönemde gözlemlenen deniz sıcak dalgalarının özelliklerini incelemek ve uzun vadeli ısınma trendinin (trend-induced effects) sıcak dalgası tespit metrikleri üzerindeki etkilerini nicel olarak değerlendirmektir. Çalışmada, Copernicus Deniz Hizmetleri kapsamında sağlanan 0.05 derece çözünürlüklü günlük deniz yüzeyi sıcaklığı veri seti (MY ve NRT ürünleri) kullanılmıştır. Isınma trendini geçici dalgalanmalardan ayırmak amacıyla, Parametrik Olmayan Tekil Spektrum Analizi (SSA) yöntemi kullanılarak piksel bazında uzun vadeli trend bileşeni hesaplanmış ve verilerden çıkarılmıştır (detrended approach). Ardından, Hobday ve arkadaşları (2016) tarafından geliştirilen standart sıcak dalgası tespit algoritması hem orijinal hem de trendden arındırılmış sıcaklık verilerine uygulanarak sonuçlar karşılaştırılmıştır. Ayrıca, Columbretes Adaları'nda 2007-2020 yılları arasında 5 ila 40 metre derinliklerde toplanan in situ (yerinde) sıcaklık zaman serileri analiz edilerek, trendden arındırma metodolojisinin alt yüzey katmanlarındaki ve kısa süreli veri dizilerindeki geçerliliği sınanmıştır.

Araştırma bulguları, Orijinal veri setinde Hobday yöntemi uygulandığında deniz sıcak dalgalarının süresinde, frekansında, etkilediği alanda ve birikimli şiddetinde son 40 yılda istatistiksel olarak anlamlı artış trendleri tespit edildiğini; ancak veriler trendden arındırıldığında bu zamansal trendlerin ortadan kalktığını göstermektedir. Bu durum, deniz sıcak dalgası metriklerindeki görünür artışın temel olarak son iki on yılda gerçekleşen ortalama sıcaklık kaymasından (shift in SST mean) kaynaklandığını ortaya koymaktadır. Akdeniz genelinde 1982-2022 dönemi için hazırlanan 20 ana sıcak dalgası kataloğu, trendden arındırılmış analizde en yüksek birikimli şiddete sahip olayın 2003 yılında gerçekleştiğini (56.48 °C gün), Mayıs 2022'de başlayıp yıl sonuna kadar devam eden MED-MHW-2022 olayının ise tarihsel olarak en uzun süreli ve ikinci en şiddetli deniz sıcak dalgası olduğunu (38.83 °C gün) doğrulamaktadır. Columbretes Adaları in situ analizi ise atmosferik yaz sıcak dalgalarının deniz yüzeyinden itibaren ilk 10 metrelik karışım katmanını doğrudan etkilediğini ve alt yüzey seviyelerinde de trend arındırmanın aşırı olay sınıflamasını doğru ölçeklendirdiğini kanıtlamaktadır.

Çalışmanın tartışma ve sonuç bölümünde, deniz sıcak dalgalarının tanımında 'sabit iklimsel referans' ile 'değişen/eğilimden arındırılmış referans' yaklaşımlarının farklı iklimsel ve ekolojik anlamlar taşıdığı vurgulanmaktadır. Yazarlar, ekolojik toplam ısı maruziyetini (total heat exposure) incelemek ile geçici aşırı olayları (marine heatwaves) tespit etmek arasındaki kavramsal ayrımın netleştirilmesi gerektiğini savunmaktadır. Eğilimden arındırma yaklaşımı, gözlemsel zaman serilerinde geleceğe dönük veri ihtiyacı olmadan uzun vadeli ısınma ile ani iklim dalgalanmalarını ayrıştırabilen pratik bir yöntem sunmaktadır. Türkiye ve Akdeniz bölgesinde çalışan deniz bilimciler, iklim bilimciler ve deniz ekologları için bu makale, denizel aşırı olayların modellenmesi ve biyoçeşitlilik üzerindeki tahribatların analizinde metodolojik bir standart oluşturmaktadır. Tez ve makale çalışmalarında, iklim değişikliğine bağlı ısınma trendinin ayrıştırılmasıyla elde edilen gerçek sıcak dalgası olaylarının ekolojik toplu ölüm vakaları ve habitat kayıplarıyla doğrudan ilişkilendirilmesinde bu metodoloji güvenilir bir teorik ve ampirik dayanak sağlamaktadır.