La profondeur de l’océan joue un rôle important dans la façon dont les régions sont affectées. Alors que la profondeur du milieu de l’océan Pacifique permet aux eaux plus froides de remonter, les zones moins profondes autour des îles tropicales ne bénéficient pas d’un tel soulagement. Les nations insulaires courent un risque supplémentaire car l’eau grossit à mesure qu’elle se réchauffe, un phénomène connu sous le nom de dilatation thermique. « La même masse d’eau prend plus de volume, et voilà, l’élévation du niveau de la mer », explique Rudnick.
En fait, environ la moitié de l’élévation du niveau de la mer causée par l’homme provient du ruissellement des glaciers en train de fondre, et l’autre moitié provient des eaux plus chaudes qui prennent simplement plus d’espace. Mais plus localement, la quasi-totalité des variabilité régionale l’élévation du niveau de la mer est due à la dilatation thermique, ajoute Rudnick. Plus les eaux côtières sont chaudes, plus la mer monte. Cela peut se produire rapidement avec des épisodes de chaleur extrême, alors que l’élévation du niveau de la mer due à la fonte des glaces se produit à un rythme, disons, plus glaciaire.
Les conséquences écologiques de la hausse de la chaleur, à la fois en termes de réchauffement global et de pics de chaleur extrême, sont à la fois évidentes et subtiles. Les espèces capables de fuir, comme les poissons, se dirigent vers les pôles. « Comme le homard, par exemple. Nous assistons à des changements spectaculaires dans la répartition géographique de cette pêche au large du nord-est des États-Unis », déclare Van Houtan. « Il y avait autrefois une pêcherie à New York et au New Jersey, et elle est pratiquement inexistante. Et maintenant, le Maine est en plein essor, mais dans 10 ans, le Maine sera peut-être à la traîne, et ce ne sera peut-être qu’une pêcherie canadienne qui va de l’avant. De même, les pêcheurs de subsistance dans les tropiques peuvent perdre leurs moyens de subsistance lorsque des populations entières de poissons s’éloignent.
Mais les espèces qui sont fixées sur place, comme les éponges et les coraux, ne peuvent pas se déplacer (ou se retrouver) dans des zones plus fraîches. « Les fixes vont probablement voir des seuils absolus de chaleur avec lesquels ils ne peuvent pas coexister, et vous allez donc voir une baisse de ceux-ci », déclare Van Houtan.
La chaleur extrême représente un danger supplémentaire, même pour les espèces qui sont déjà en train de migrer progressivement vers des zones plus fraîches. « Lorsque vous avez ces événements brusques comme les vagues de chaleur marines, ils ne laissent pas de temps pour s’adapter », explique Seegers. «Ils peuvent donc entraîner une mortalité très élevée. Cela se produit dans les écosystèmes, des récifs coralliens aux forêts de varech, et ils peuvent entraîner la mort des oiseaux de mer. »
« Cela peut prendre des années au système pour se rétablir », ajoute Seegers, « parce que si vous avez beaucoup de mortalité, cela ne reviendra pas nécessairement à la normale. »
Pour compliquer davantage les choses, ces chaleurs extrêmes coïncident souvent avec des vents faibles. Le vent joue un rôle important dans la chaîne alimentaire des océans, car il mélange l’eau, ramenant les nutriments des profondeurs. De minuscules organismes photosynthétiques appelés phytoplancton dépendent de ces nutriments, tout comme les plantes de votre jardin dépendent des engrais. Ces phytoplanctons nourrissent des espèces animales appelées zooplancton, qui nourrissent les poissons, qui nourrissent les mammifères marins et les oiseaux marins. La perte du phytoplancton à cause de la chaleur extrême attaque alors la base du réseau trophique.