Negli ultimi decenni le ondate di calore marine nel Mediterraneo sono aumentate sia in frequenza che in intensità. Ora, grazie a una nuova ricerca guidata dal CMCC, le cause dietro questa tendenza sono più chiare – un passo fondamentale per aiutare gli attori del settore marino a prepararsi e adattarsi.

Il Mar Mediterraneo è particolarmente vulnerabile alle ondate di calore marine – come quella da record del 2022, caratterizzata da temperature superficiali del mare eccezionalmente elevate – a causa dell’interazione tra i flussi di calore aria-mare e i processi oceanografici locali, con impatti significativi sugli ecosistemi marini e sulle comunità costiere.

Un nuovo studio guidato dal CMCC avvicina la comunità scientifica all’identificazione dei fattori scatenanti di questi eventi. Analizzando centinaia di ondate di calore marine identificate grazie a dati satellitari avanzati e a un’analisi di clustering, la ricerca mostra che le creste subtropicali persistenti – intrusioni di aria calda dal continente africano verso l’Europa, spesso chiamate informalmente “anticicloni africani” – hanno effetti ben più significativi dell’aumento delle temperature atmosferiche.

Sebbene le creste subtropicali siano frequenti in estate, formandosi ogni circa due giorni, è la loro persistenza a creare le condizioni critiche per la formazione delle ondate di calore marine. All’inizio di questi eventi, le creste diventano stazionarie, interrompendo il normale movimento verso est dei sistemi meteorologici.

Quando queste creste si stabiliscono sul bacino del Mediterraneo per cinque giorni consecutivi o più, i venti prevalenti si placano, il mare smette di disperdere calore e le acque superficiali si riscaldano rapidamente.

Tre esempi tipici di ondate di calore marine (MHWs) nel Mediterraneo (sopra) e la corrispondente circolazione atmosferica (sotto). Fonte: ‘Mediterranean summer marine heatwaves triggered by weaker winds under subtropical ridges’, Nature Geoscience

“Il nostro studio identifica le condizioni favorevoli che precedono le ondate di calore marine e rivela che sono innescate da creste subtropicali persistenti che indeboliscono i forti venti nella zona”, afferma Ronan McAdam, ricercatore del CMCC e co-autore dello studio.

I risultati dimostrano che il 63,3%, 46,4% e 41,3% delle ondate di calore marine nel Mediterraneo occidentale, centrale e orientale rispettivamente si verifica in periodi caratterizzati sia da creste subtropicali sia da condizioni di vento ridotto – una concentrazione notevole considerando che tali condizioni si verificano solo nell’8,6% al 14,6% di tutti i giorni estivi.

Quando le creste subtropicali persistono per diversi giorni, la conseguente diminuzione della velocità del vento causa una riduzione della dispersione di calore dall’oceano verso l’atmosfera. Questa perdita di calore rappresenta oltre il 70% del flusso termico totale nelle regioni colpite, e guida la maggior parte del cambiamento della temperatura marina.

“È molto gratificante identificare i meccanismi dietro un fenomeno che studiamo da anni”, afferma Giulia Bonino, autrice principale dello studio.

Inoltre, i rapporti di probabilità tra i tre cluster mediterranei – 26 eventi nel Mediterraneo occidentale, 18 in quello centrale e 14 in quello orientale – rivelano che, quando una cresta subtropicale e venti deboli si verificano insieme, la probabilità di un’ondata di calore aumenta di 4-5 volte.

La scoperta di questa relazione statistica getta le basi per sistemi di previsione più accurati, che potrebbero aiutare a proteggere gli ecosistemi marini e le industrie che ne dipendono da eventi estremi futuri. Ad esempio, nel Golfo del Leone le temperature sottomarine sono aumentate di quasi 7°C in soli due giorni durante gli eventi più estremi, evidenziando la rapidità con cui le ondate di calore marine possono svilupparsi e la necessità di previsioni precise e risposte efficaci.

“È stata un’ottima collaborazione tra oceanografi e meteorologi – unire competenze e passione fa la differenza”, commenta McAdam. Combinando le sfumature della meteorologia con dati oceanici ad alta risoluzione, il team ha dimostrato che i sistemi di allerta possono andare oltre le semplici soglie di temperatura, integrando anche la fisica che innesca realmente l’evento.

Mentre i mari del Mediterraneo si riscaldano più rapidamente della media globale, sapere con precisione quando un’ondata di calore sta per colpire è essenziale. “Il nostro lavoro mette in luce processi finora non identificati che sono fondamentali per rappresentare accuratamente le ondate di calore marine nel Mediterraneo”, conclude McAdam. “Questi risultati sono essenziali per migliorare i sistemi di previsione e i modelli del sistema Terra, e rappresentano un passo fondamentale verso strategie efficaci di allerta precoce e mitigazione nel bacino”.

Per maggiori informazioni:
L’approccio innovativo dello studio combina un’analisi di clustering gerarchico con i dati di rianalisi ERA5 ad alta risoluzione per identificare pattern comuni nel bacino mediterraneo. Il lavoro si basa sul dataset interno del CMCC dedicato alle ondate di calore marine, e contribuisce direttamente al progetto europeo Horizon ObsSea4Clim. I risultati guideranno lo sviluppo futuro dei modelli del CMCC, incluso il Mediterranean Forecasting System, già disponibile e utilizzato da numerosi stakeholder nella regione.

Leggi lo studio: Bonino et al., 2025, ‘Mediterranean summer marine heatwaves triggered by weaker winds under subtropical ridges’, Nature Geoscience. doi: 10.1038/s41561-025-01762-9