en la elaboración de este capítulo han participado

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Informe Mar Balear Temperatura Globalmente, la temperatura de los océanos en 2019 ha sido la más cálida desde que existen registros de datos de monitoreo. 2 Adicionalmente, el mar Medite- rráneo se considera uno de los más vulnerables a un aumento de la temperatura global planetaria, debido en parte a su naturaleza semicerrada, que le propor- ciona menor inercia térmica. 3-6 Por otro lado, cambios regionales en la temperatura oceánica pueden tener repercusiones globales, ya que el Mediterráneo se encuentra teleconectado con la Circulación Meridio- nal de Retorno del Atlántico Norte, el motor atlántico de conducción de calor en la Tierra. 7 En numerosos puntos del Mediterráneo se ha observado que el au- mento de la temperatura superficial del agua (a partir de ahora descrita con las siglas en inglés Sea Surface Temperature, SST) es consistente con el aumento de la temperatura superficial del planeta. 3, 8-10 A lo largo del siglo XX, en la cuenca oeste del Me- diterráneo se han detectado tendencias de calenta- miento. 11, 12 Específicamente, datos satelitales de los últimos 37 años muestran tendencias de crecimiento de la SST del orden de 0,036 ± 0,006 ºC/año. 13 Estos valores son similares a los aportados en el «Coper- nicus Marine Service Ocean State Report», el cual integra todo tipo de observaciones de temperatura y obtiene un incremento de 0,04 ± 0,004 ºC/año en- tre 1993-2016. 6 Dicho incremento supone la segunda La temperatura del océano ha ido variando de forma natural a lo largo de la historia de la Tierra. Es una de las variables cruciales del complejo sistema climático, ya que contribuye a regular el clima de todo el planeta a través de los intercambios de calor con la atmósfera y redistribuyéndolo mediante las corrientes marinas. De hecho, el océano almacena cantidades de calor muy superiores a las de la atmósfera y representa la «memoria» del sistema, debido a la gran escala temporal de los cambios oceánicos. Por tanto, el análisis de las series temporales de temperatura oceánica constituye un indicador climático fundamental. 1 Figura 1. Tendencias de la temperatura superficial del Mediterráneo, mostrando los 0,036 ± 0,006 ºC/año (p ≤ 0,05) de media de la zona oeste mediterránea. Los datos se basan en medidas satelitales realizadas entre 1982-2018. FUENTE: figura extraída de Pisano et al. 13 Tendencias de SST (1982-2018) 45ºN 35ºN 10ºW 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0ºW 10ºE 20ºE 30ºE 40ºN (ºC/año) En la elaboración de este capítulo han participado: Natalia Barrientos, Raquel Vaquer-Sunyer, Damià Gomis, Marta Marcos, Gabriel Jordà, Bàrbara Barceló-Llull, Ananda Pascual, Eva Aguiar e Inmaculada Ruiz-Parrado.

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Page 1: En la elaboración de este capítulo han participado

Informe Mar Balear

Temperatura

Globalmente, la temperatura de los océanos en 2019 ha sido la más cálida desde que existen registros de datos de monitoreo.2 Adicionalmente, el mar Medite-rráneo se considera uno de los más vulnerables a un aumento de la temperatura global planetaria, debido en parte a su naturaleza semicerrada, que le propor-ciona menor inercia térmica.3-6 Por otro lado, cambios regionales en la temperatura oceánica pueden tener repercusiones globales, ya que el Mediterráneo se encuentra teleconectado con la Circulación Meridio-nal de Retorno del Atlántico Norte, el motor atlántico de conducción de calor en la Tierra.7 En numerosos puntos del Mediterráneo se ha observado que el au-mento de la temperatura superficial del agua (a partir

de ahora descrita con las siglas en inglés Sea Surface Temperature, SST) es consistente con el aumento de la temperatura superficial del planeta.3, 8-10

A lo largo del siglo XX, en la cuenca oeste del Me-diterráneo se han detectado tendencias de calenta-miento.11, 12 Específicamente, datos satelitales de los últimos 37 años muestran tendencias de crecimiento de la SST del orden de 0,036 ± 0,006 ºC/año.13 Estos valores son similares a los aportados en el «Coper-nicus Marine Service Ocean State Report», el cual integra todo tipo de observaciones de temperatura y obtiene un incremento de 0,04 ± 0,004 ºC/año en-tre 1993-2016.6 Dicho incremento supone la segunda

La temperatura del océano ha ido variando de forma natural a lo largo de la historia de la Tierra. Es una de las variables cruciales del complejo sistema climático, ya que contribuye a regular el clima de todo el planeta a través de los intercambios de calor con la atmósfera y redistribuyéndolo mediante las corrientes marinas. De hecho, el océano almacena cantidades de calor muy superiores a las de la atmósfera y representa la «memoria» del sistema, debido a la gran escala temporal de los cambios oceánicos. Por tanto, el análisis de las series temporales de temperatura oceánica constituye un indicador climático fundamental.1

Figura 1. Tendencias de la temperatura superficial del Mediterráneo, mostrando los 0,036 ± 0,006 ºC/año (p ≤ 0,05) de media de la zona oeste mediterránea. Los datos se basan en medidas satelitales realizadas entre 1982-2018. Fuente: figura extraída de Pisano et al.13

Tendencias de SST (1982-2018)

45ºN

35ºN

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0,02 0,03 0,04 0,05 0,06

0ºW 10ºE 20ºE 30ºE

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(ºC/año)

En la elaboración de este capítulo han participado: Natalia Barrientos, Raquel Vaquer-Sunyer, Damià Gomis, Marta Marcos, Gabriel Jordà, Bàrbara Barceló-Llull, Ananda Pascual, Eva Aguiar e Inmaculada Ruiz-Parrado.

Page 2: En la elaboración de este capítulo han participado

¿QUÉ ES?

La temperatura es una variable oceanográfica de gran importancia ecosistémica. Ello se debe a que condi-ciona la supervivencia, distribución y metabolismo de especies, las corrientes oceánicas, el aporte de nutrien-tes, el nivel de mar y el intercambio de gases con la atmósfera (que controla la acidificación y la oxigenación de las aguas). Adicionalmente, el análisis temporal de la temperatura oceánica representa un indicador climático debido a que el océano absorbe y almacena grandes cantidades de calor.

¿POR QUÉ?

Conocer y predecir los cambios en la temperatura oceánica resulta crucial, ya que podrían repercutir en el estado ecológico del mar y en la estructura socioeco-nómica de las Islas. La información que aportan largas series temporales de temperatura contribuye a definir estrategias de adaptación y mitigación de riegos.

LOCALIZACIÓN

202080s

METODOLOGÍA

Los datos incluidos se obtienen mediante diversos métodos:

→ Datos satelitales (miden la temperatura super-ficial).

→ Medidas in situ (miden temperatura superficial y en profundidad):

- Campañas oceanográficas donde se utilizan dispositivos conocidos como CTD (del inglés Conductivity Temperature Depth) que miden simultáneamente la temperatura, la salinidad y la profundidad.

- Boyas oceanográficas fijas que miden la tem-peratura de los primeros 6 m de la superficie del mar Balear.

RESULTADOS

En las últimas cuatro décadas se ha detectado me-diante datos satelitales un aumento de la temperatu-ra superficial del Mediterráneo occidental de 0,036 ± 0,006 ºC/año.1

La temperatura superficial media en verano alcanza los ~ 25 ºC en torno al mar Balear, siendo las máxi-mas > 27 ºC.2

La variación estacional invierno-verano de tempera-tura en superficie capturada por boyas oceanográ-ficas fijas suele ser de aproximadamente 10-15 ºC.

La temperatura en profundidad de las distintas es-taciones de CTD del mar Balear converge hacia un mismo valor a partir de los 100 m de profundidad. Por debajo de los 200 m los valores de temperatura son constantes en profundidad en torno a los 13 ºC.

A 100 m de profundidad, un seguimiento oceanográ-fico de ocho años en el Canal de Mallorca muestra un aumento máximo de temperatura de 0,19 ºC al año.3

Modelos climáticos de predicción de temperatu-ra para el siglo XXI muestran un aumento tanto en superficie (entre 1,2-3,6 ºC) como en profundidad (hasta 3 ºC entre los 150-600 m).

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Panel A: datos satelitales que muestran la temperatura superficial media estacional entre 1985-2016. Fuente: Gomis et al.2 Panel B: perfil de temperatura en profundidad de la estación RADMED B3 del sur de Mallorca entre 1994-2006. Fuente: Vargas-Yáñez et al.4

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REFERENCIAS

1 Pisano, a. et al. (2020). «New Evidence of Mediterranean Climate Change and Variability from Sea Surface Temperature Observations». Remote sensing, 12, 132. DOI:10.3390/rs12010132.

2 Gomis, D. et al. (2020). «Context oceanogràfic de l’illa de Cabrera». En: Grau A, M. et al. Arxipèlag de Cabre-ra: Història Natural. Monografies de la Societat d’Història Natural de les Balears, 30. ISBN: 978-84-09-3.

3 Barceló-llull, B. et al. (2019). «Temporal and Spatial Hydrodynamic Variability in the Mallorca Channel (Western Mediterranean Sea) from 8 Years of Underwater Glider Data». Journal of Geophysical Research: Oceans, 124(4), 2769-86. https://doi.org/10.1029/2018JC014636.

4 VarGas-Yáñez, m. et al. (2019). The present state of marine ecosystems in the Spanish Mediterranean in a cli-mate change context. Tuimagina Editorial, Grupo Mediterráneo Cambio Climático. ISBN: 978-84-09-13597-4.

Page 4: En la elaboración de este capítulo han participado

Informe Mar Balear tendencia mayor de los mares regionales de Europa

después del mar Negro.6 Además de un progresivo au-mento de la SST anual, también se ha observado una intensificación de la señal estacional, debido a que la SST de verano ha aumentado más que la de invierno.13

Resulta de gran importancia realizar un seguimiento de la temperatura oceánica para conocer su evolu-ción, ya que, en combinación con los intercambios de calor con la atmósfera, se trata de una variable que condiciona sobremanera los ecosistemas marinos:

→ Determina la supervivencia y distribución de mu-chas especies. La pérdida de parte de la distri-bución de ciertas especies, como la fanerógama Posidonia oceanica,14, 15 o la variabilidad interanual de los hábitats de reproducción de otras son solo algunos ejemplos.16 Por otra parte, cambios regio-nales en la temperatura oceánica pueden favore-cer la introducción de especies invasoras.5

→ Regula distintos procesos metabólicos: un incre-mento de temperatura puede aumentar el me-tabolismo de ciertos organismos que presentan intervalos de tolerancia pequeños.17

→ Influye en la dinámica de intercambio de gases con la atmósfera, cuyos resultados son, entre otros, la acidificación oceánica y la mayor o menor oxige-nación del océano.18

→ Controla procesos hidrodinámicos como la po-sición de los frentes oceánicos, los cuales a su vez condicionan la productividad y los ciclos de nutrientes.19

→ Dirige las corrientes oceánicas (y por tanto, la distri-bución de calor y otros parámetros) y la estratifica-ción de la columna de agua a través de los cambios en la densidad.20 De la estratificación dependen procesos cruciales como el aporte de nutrientes desde las capas más profundas a la capa fótica.

→ Finalmente, el aumento de temperatura oceáni-ca es uno de los dos factores (junto con la fusión de hielos continentales causada por la tempera-tura atmosférica) responsables del aumento del nivel del mar, el cual a su vez tiene un impacto importante sobre los ecosistemas costeros.

METODOLOGÍA

Existe una amplia variedad de datos de temperatura en el mar Balear. Los datos presentados a continuación han sido recogidos por medio de los siguientes métodos:

→ Datos satelitales desde 1984.21, 22 Proporcionan series históricas (normalmente datos diarios) con una resolución espacial del orden del km y una resolución en los valores del orden de 0,1 ºC, suficiente como para captar los cambios estacionales a nivel de cuenca. A menudo los productos distribuidos son mapas de promedios

mensuales de la SST (la resolución temporal se ve reducida con el postprocesado, que elimina interferencias atmosféricas).22

→ Medidas in situ. Derivan en series temporales locales dispersas en el espacio y el tiempo, pero de gran resolución en cuanto a los valores pro-porcionados. Por ejemplo:

- Campañas oceanográficas esporádicas (a lo largo del siglo xx, pero especialmente a partir de los años cuarenta)21. Los datos oceano-gráficos de temperatura se obtienen actual-mente con un CTD (del inglés Conductivity Temperature Depth, por los datos que mide) ensamblado en una roseta (Figura 2). Los CTD proporcionan perfiles verticales de los parámetros desde superficie hasta la profun-didad deseada. Durante las últimas décadas, los datos de campañas se complementan con datos de boyas de deriva: se trata de boyas que van derivando con la corriente y transmi-ten los datos vía satélite (boyas del programa Argo). Todos los datos obtenidos en el Me-diterráneo hasta el año 2000 se recogieron en las bases de datos MEDATLAS (MAS2-CT93-0074) y MEDAR (MAS3-CT98-0174).

- Desde 1994 y en el mar Balear, el proyec-to nacional RADMED23 (antes del año 2007 también conocido como Ecobaleares) lleva a cabo muestreos periódicos mediante CTD en las mismas localizaciones.

- Boyas fondeadas (Figura 3): miden la tempe-ratura del agua superficial (aproximadamen-te desde los años noventa), aunque también existen boyas de deriva superficial (SVP), boyas perfiladoras y gliders que capturan datos en profundidad.

Figura 2. Ejemplo de dispositivo CTD utilizado en campañas oceanográficas para medir parámetros de temperatura, salinidad y profundidad, entre otras variables. Fuente: Miquel Gomila.

Page 5: En la elaboración de este capítulo han participado

- Se incluyen datos de temperatura superfi-cial de las boyas de Puertos del Estado —Sa Dragonera— y del SOCIB —Ciutadella, Ca-nal de Ibiza y Palma. Los datos de las boyas de Puertos del Estado se obtienen a una pro-fundidad de 3 m. Por otro lado, las tempe-raturas capturadas por las boyas del SOCIB se miden a 1 m de profundidad (boyas de Ibiza y Bahía de Palma) y 6 m de profundidad (boya de Ciutadella).

Entre las limitaciones a la hora de caracterizar co-rrectamente la evolución de los campos de tempe-ratura cabe destacar la gran variabilidad temporal (desde variaciones diarias a decadales) y espacial (depende de la posición de las corrientes y frentes oceánicos, transferencia de calor atmósfera-océa-no) inherente a esta variable.21 Por tanto, se precisa una gran cantidad de datos con buena distribución en el espacio y continuidad temporal. En particular, para poder observar tendencias climáticas significa-tivas de temperatura es necesario contar con series largas (> 30 años como mínimo).21 Por ello es fun-damental acompañar cualquier valor de tendencias con un cálculo estadístico de su significancia.21

RESULTADOS

Promedios estacionales a partir de datos satelitales

En verano, las máximas temperaturas superficiales de toda la cuenca del Mediterráneo occidental se registran alrededor de las Baleares, con valores es-tacionales medios en torno a los 25 °C (Figura 4).21,

22 Los mínimos relativos de la SST durante el verano se registran en el mar de Alborán, debido a la en-trada de aguas atlánticas más frías que las aguas mediterráneas, y en el Golfo de León (Figura 4). En invierno se observa un claro gradiente latitudinal, con valores medios que oscilan entre los 13 °C del Golfo de León y los 17 °C de la costa africana.

Medidas in situ

Del proyecto RADMED,23 desde 1994 se muestran unos valores medios de las SST de invierno y verano correspondientes a las estaciones de:

→ Norte de Menorca: invierno, 13,66 ºC; verano, 24,1 ºC.

→ Cabrera: invierno, 14,08 ºC; verano, 24,9 ºC.

→ Canal de Mallorca: invierno, 15,53 ºC; verano 25,1 ºC.

Figura 3. Boya oceanográfica del SOCIB de la bahía de Palma utilizada para medir las variables oceanográficas de superficie. Fuente: Natalia Barrientos.

Figura 4. Datos satelitales de 1985-2016 representando las temperaturas superficiales estacionales del Mediterráneo occidental. Fuente: Gomis et al.22

Invierno Primavera Verano Otoño

4º W 0º 4º E 8º E 4º W 0º 4º E 8º E 4º W 0º 4º E 8º E 4º W 0º 4º E 8º E

10 ºC 15 ºC 20 ºC 25 ºC

44º N

42º N

40º N

38º N

36º N

Page 6: En la elaboración de este capítulo han participado

Informe Mar Balear

Figura 5. Media estacional de 5 estaciones RADMED del mar Balear. Número de datos por punto de muestreo entre 5-27. Rango máximo de datos 1994-2006. Fuente: Vargas-Yáñez et al.24

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Sur de Mallorca (B2)Temperatura media(°C)

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Sur de Mallorca (B3)Temperatura media(°C)

Page 7: En la elaboración de este capítulo han participado

La media estacional de cinco de las estaciones RADMED (Mallorca: B1, B2, B3; Menorca: MH; Cabrera: EPC) muestra que la estación de Menorca registra tempera-turas superficiales menores que en el sur de Mallorca y Cabrera, pero que todas las estaciones convergen alre-dedor de los 100 m de profundidad (Figura 5).

Por debajo de los 200 m, la temperatura de las dis-tintas zonas de muestreo de CTD alcanza un mismo valor de aproximadamente 13 °C (Figura 5).

Es importante destacar que las masas de agua de profundidades intermedias del Canal de Mallor-ca, con ocho años de seguimiento, muestran un aumento de las temperaturas máximas.24, 25 A 100 m de profundidad se observan aún cambios esta-cionales, mientras que a 200 m la señal estacio-nal ya es muy pequeña.24 La tendencia máxima de temperatura de 0,19 °C/año se alcanza en torno a los 100 m superiores.24 Entre 100-300 m, esta tendencia disminuye a 0,077 °C/año, mientras que entre 300-700 m es de 0,043 °C/año.24

Boyas oceanográficas (2009-2018)

Debido a la corta duración del registro (desde 2009) tan solo se puede observar la variabilidad estacional

(Figura 6). La temperatura muestra un rango esta-cional máximo de aproximadamente 17 °C (~ 30 °C de máxima y ~ 13 °C de mínima) considerando los datos de las cuatro boyas de estudio (Figura 6). En la boya de Sa Dragonera, en el verano de 2019 se detectaron valores puntuales más elevados (> 30°C) que en el resto de boyas.

El conocimiento de las fluctuaciones de las SST es-tacionales es de gran importancia, puesto que afec-tan a los ciclos biológicos de muchos organismos marinos. Por otro lado, las predicciones climáticas para finales del siglo XXI prevén que el aumento de temperatura será mayor en verano (3,4 °C ± 1,3 °C) que el resto del año,28 lo cual implicará un aumento de la amplitud del ciclo estacional.25

Por último, modelos de predicción climática mues-tran que la SST continuará aumentando considera-blemente durante el siglo XXI a un ritmo de + 1,2 °C o + 3,6 °C en función del escenario de emisiones de gases de efecto invernadero (pesimista o modera-do, respectivamente).27, 28, 30 Los modelos también proyectan un aumento considerable de la tempe-ratura del mar Balear en toda la columna de agua, más pronunciado entre los 0-150 m (0,81-3,71 °C) y entre los 150-600 m (0,82-2,97 °C).31

Figura 6. Datos de temperatura superficial de 4 boyas, 3 de ellas gestionadas por el SOCIB y 1 por Puertos del Estado. Los ciclos muestran la variabilidad estacional reflejada en cada estación. Fuente: SOCIB y Puertos del Estado.29

Boya Sa Dragonera (Puertos del Estado)

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Boya Canal de Ibiza (SOCIB)

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Boya Ciutadella (SOCIB)

Page 8: En la elaboración de este capítulo han participado

Informe Mar Balear CONCLUSIONES

→ Datos satelitales de la cuenca oeste mediterrá-nea muestran tendencias de aumento de la SST del orden de 0,036 ± 0,006 °C/año durante los últimos 37 años.13

→ Estudios de las series de datos satelitales del Me-diterráneo occidental (1984-2016) muestran que en verano las temperaturas máximas de la cuenca se alcanzan alrededor de las Islas Baleares. En el archipiélago, los valores medios de la SST en verano se encuentran en torno a los 25 ºC, mien-tras que los valores máximos superan los 27 ºC.

→ Las variaciones estacionales capturadas en boyas oceanográficas muestran una variación de la SST de en torno a los 10-15 ºC entre invierno y verano.

→ En profundidad, las temperaturas de todas las estaciones CTD convergen a partir de los 100 m.

En esta profundidad, ocho años de seguimiento en el Canal de Mallorca muestran un aumento máximo de la temperatura de 0,19 °C/año.24

→ A partir de los 200 m los valores de CTD al-canzan los 13 °C y se mantienen constantes al aumentar la profundidad.

→ Los modelos climáticos apuntan a que la tempe-ratura del mar aumentará notablemente durante el siglo XXI en toda la columna de agua, y es-pecialmente en los primeros 150 metros.27, 28, 31

→ Es fundamental mantener la observación de esta variable oceanográfica para llegar a disponer de series de gran longitud temporal.5 Ello permitiría interpretar mejor los datos de las tendencias, concretar la variabilidad decadal de los datos climáticos y mejorar los modelos de predicción climática y la gestión en torno a la mitigación de posibles impactos.5

REFERENCIAS

1 Von schuckmann, k. et al. (2016). «An imperative to monitor Earth's energy imbalance». Nature Climate Change 6 (2), 138-144. DOI: 10.1038/nclimate2876.

2 chenG, L. et al. (2020). «Record-Setting Ocean Warmth Continued in 2019». Adv. in Atmos. Sci., 37(2), 137-142. https://doi.org/10.1007/s00376-020-9283-7.

3 hoeGh-GulDBerG, O. et al. (2014). «The Ocean». En: Climate Change 2014: Impacts, Adaptation and Vul-nerability. Part B: Regional Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge; Nova York: Cambridge University Press.

4 Burrows, M. T. et al. (2011). «The Pace of Shifting Climate in Marine and Terrestrial Ecosystems». Science, 334, 652 655. DOI: 10.1126/science.1210288.

5 TinToré, J. et al. (2019) «Challenges for Sustained Observing and Forecasting Systems in the Mediterranean Sea». Frontiers in Marine Science, 6 (568). DOI: 10.3389/fmars.2019.00568.

6 Von schuckmann, K. et al. (2018). «Copernicus Marine Service Ocean State Report». Journal of Operational Oceanography 11, S1-S142. DOI: 10.1080/1755876X.2018.

7 VolkoV, D. L. et al. (2019). «Teleconnection between the Atlantic Meridional Overturning Circulation and Sea Level in the Mediterranean Sea». Journal of Climate, 32, 935-955. DOI: 10.1175/JCLI-D-18-0474.1.

8 coma, R. M. et al. (2009). «Global warming-enhanced stratification and mass mortality events in the Medi-terranean». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 106(15), 6176-6181. DOI: 10.1073/pnas.0805801106.

9 conVersi, A. et al. (2010). «The Mediterranean Sea Regime Shift at the End of the 1980s, and Intriguing Parallelisms with Other European Basins». PLoS ONE, 5(5). DOI: 10.1371/journal.pone.0010633.

10 calVo, E. et al. (2011). «Effects of climate change on Mediterranean marine ecosystems: the case of the Catalan Sea». Climate Research, 50(1), 1-29. DOI: 10.3354/cr01040.

11 VarGas-Yáñez, m. et al. (2010a). «How much is the Western Mediterranean really warming and salting?». Journal of Geophysical Research, 115, C04001. DOI:10.1029/2009JC005816.

12 VarGas-Yáñez, m. et al. (2010b). «Climate change in the Western Mediterranean Sea 1900-2008». Journal of Marine Systems 82, 171-176. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2010.04.013.

Page 9: En la elaboración de este capítulo han participado

13 Pisano, a. et al. (2020). «New Evidence of Mediterranean Climate Change and Variability from Sea Surface Temperature Observations». Remote sensing, 12, 132. DOI: 10.3390/rs12010132.

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CITAR COMO

BarrienTos, n.; Vaquer-sunYer, r.; Gomis, D.; marcos, m.; JorDà, G.; Barceló-llull, B.; Pascual, a.; aGuiar, e.; ruiz-ParraDo, i. (2021) «Temperatura». En: Vaquer-Sunyer, R.; Barrientos, N. (ed.). Informe Mar Balear 2021 <https://informemarbalear.org/es/cambio-global/imb-temperatura-esp.pdf>.