vignette|upright=1.5|Principales vagues de chaleur marines récentes (documentées et analysées dans la littérature). En rouge : année(s) de l'événementsource : Emerging risks from marine heat waves by Thomas L. Frölicher & Charlotte Laufkötter in Nature Communicationsvolume 9, Article number: 650 (2018) Cette image a été faite à partir d'une carte publiée sous licence CC-BY-SA 4.0 par la revue Nature le 13 février 2018 (dans 'Nature Comments')La carte a été créée à l'aide du langage de commande NCAR (https://www.ncl.ucar.edu) ; La carte présente les anomalies les plus importantes de la température de la surface de l'eau en mer dans les régions où la température dépasse le 99ème percentile en utilisant le jeu de données quotidien de la température de la surface de la mer sur l'interpolation optimale de la NOAA. Le 99e centile est calculé sur la période de référence 1982-2016. . vignette|upright=1.5| Trois « blobs » (bulles de chaleur marines) survenues conjointement sur les côtes américaines entre l'Alaska et le Mexique ici représentés tels que mesurés le , particulièrement intense en mer de Béring dans une zone d'importance halieutique majeure
Une vague de chaleur océanique, aussi appelée vague de chaleur marine ou canicule marine (parfois désignée par le mot blob par les anglophones, qui utilisent aussi l'acronyme MHW pour ), est un épisode inhabituel de réchauffement des températures de surface de la mer et des couches superficielles de vastes zones marinesJeff Tollefson (2018) Climate change has doubled the frequency of ocean heatwaves Extreme heat events wreak havoc on marine ecosystems and will only get worse in coming decades ; Nature, News, 15 aout 2018..
Comme son équivalent terrestre, une vague de chaleur océanique perdure de quelques jours à plusieurs moisHobday A.J et al. (2016) A hierarchical approach to defining marine heatwaves. Prog. Oceanogr. 141, 227–238 et peut concerner des milliers de kilomètres carrés. Cependant, ses processus de formation, de persistance et de disparition, ainsi que ses conséquences, sont très différents, notamment en termes d'inertie thermique et d'effets écologiques. Ils sont également mal compris mais on pense que des températures océaniques de surface extrêmes peuvent résulter d'un forçage océanique à grande et petite échelle, d'un forçage atmosphérique ou d'une synergie ou combinaison de ces deux causes a priori en lien avec El Niño et/ou El Niña – le principal mécanisme en cause pouvant en outre varier selon la zone océanique et la saison concernées.
Toutes les études récemment faites sur ce phénomène dont celles publiées par la revue en 2004Meehl G.A & Tebaldi C (2004), More intense, more frequent, and longer lasting heat waves in the 21st century, Science, 305, 994–997, doi:10.1002/joc.693., puis par la revue Nature en concluent que ces vagues de chaleur océaniques vont se montrer et qu'elles risquent de perturber les réseaux trophiques marins, au point de remodeler la biodiversité marine dans toutes les mers du monde.
En , une vague de chaleur record a concerné la France et a engendré ce phénomène de canicule océanique. Ainsi, le , la température de la mer Méditerranée occidentale a atteint un niveau jamais aussi précocement atteint, avec par endroits plus de 30 °C. Le littoral du Sud de la France n'avait jusqu'alors jamais enregistré une mer aussi chaude si tôt dans la saison.
À la même période, la façade atlantique de la France a aussi enregistré une température de l'eau supérieure de plus de 2 °C à la normale.
Le phénomène vignette|upright=1.5|Une vague de chaleur marine est un réchauffement extrême et anormal d'une ou plusieurs parties des eaux de surface de l'océan mondial, par exemple ici constaté en par la NOAA aux États-Unis vignette|upright=1.5|El Niño et la Niña (ici illustrée) jouent un rôle dans l'intensité, la localisation et la temporalité des vagues de chaleur marines. Cette carte montre les anomalies de température pour pour la couche d'un millimètre d'épaisseur qui constitue la surface de l'océan, par rapport à la moyenne à long terme. Dans le Pacifique tropical oriental durant la Niña ces températures chutent sous la moyenne alors que dans le Pacifique tropical occidental elles grimpent au dessus de la moyenne. Une bande d'eau bleue (froide) apparaît à l'équateur, particulièrement intense près de l'Amérique du SudLes données de 2007 ont été collectées par le radiomètre à balayage hyperfréquence (AMSR-E) embarqué sur le satellite Aqua de la NASA. La moyenne à long terme est basée sur des données provenant d’une série de capteurs embarqués sur des satellites Pathfinder de la NOAA de 1985 à 1997
vignette|upright=1.5|Graphique montrant que la plupart des calories du forçage climatique sont absorbées par l'océan, bien plus que la totalité de celles absorbées par les terres émergées, les glaces et l'atmosphère vignette|upright=1.5|Autre graphique, montrant que les couches supérieures de l'océan sont les plus touchées par le réchauffement. Bleu pâle : océan de 0 à -700 m. Bleu foncé : grands fonds marins (plus de 700 m), orange : terres émergées, glaces et atmosphère
Le réchauffement des océans n'est pas uniforme dans son volume d'eau ni dans le temps, il est modéré, modulé ou exacerbé par les courants marins et les turbulences induites par les marées et par le vent, et modifié par la température des basses couches de l'atmosphère ; tout comme pour le pH, le taux d'oxygène ou la salinité, la température peut très fortement varier sur des distances centimétriques et dans des délais très courts (en quelques minutes parfois)Helmuth, B., Choi, F., Matzelle, A., Torossian, J. L., Morello, S. L., Mislan, K. A. S., ... & Tockstein, A. (2016) Long-term, high frequency in situ measurements of intertidal mussel bed temperatures using biomimetic sensors. Scientific data, 3, 160087. Hofmann, G. E., Smith, J. E., Johnson, K. S., Send, U., Levin, L. A., Micheli, F., ... & Matson, P. G. (2011). High-frequency dynamics of ocean pH: a multi-ecosystem comparison. PloS one, 6(12), e28983.Garabato A.C.N (2012) A perspective on the future of physical oceanography. Phil. Trans. R. Soc. A, 370(1980), 5480-5511..
Selon Thomas Frölicher (climatologue à l'Université de Berne en Suisse) , et bien au-delà de ce qui correspondrait aux fluctuationsFolland C.K, Parker D.E & Kates F.E (1984), Worldwide marine temperature fluctuations. 1856–1981, Nature, 310, 670–673, doi:10.1038/310670a0. dues à la variabilité naturelle de ces températuresDeser C., M. A. Alexander, S.‐P. Xie & A. S. Phillips (2010), Sea surface temperature variability : Patterns and mechanisms, Annu. Rev. Mar. Sci., 2, 115–143, doi:10.1146/annurev-marine-120408-151453.Marshall J & al. (2001), North Atlantic climate variability, phenomena, impacts and mechanisms, Int. J. Climatol., 21(15), 1863–1898, doi:10.1002/joc.693. (selon les travaux publiés en 2018 Thomas L. Frölicher & Charlotte Laufkötter (2018) Emerging risks from marine heat waves |Nature Communicationsvolume 9, Article number: 650 |OPEN/Creative Commons CC-BY-SA 4.0 | publié le 13 février 2018 publiée en aout 2018 ; seules 23 % d'entre elles pourraient être « naturelles » : 87 % des vagues de chaleur océaniques résultant du réchauffement climatique sont anthropiques, et les données satellitales de température de la surface de la mer collectées de 1982 à 2016 montrent que la fréquence de ces vagues de chaleur marines a doublé en près de 35 ans. Très localement l'eau peut encore être fortement réchauffée par le système de refroidissement de réacteurs de centrales nucléaires. De petites mers comme la Méditerranée ne sont pas épargnéesOlita A, Sorgente R, Natale S, abersek S, ibotti A, Bonanno A & Patti B (2007), Effects of the 2003 European heatwave on the Central Mediterranean Sea: Surface fluxes and the dynamical response, Ocean Sci., 3(2), 273–289, doi:10.5194/os-3-273-2007..
L'un des premiers cas scientifiquement bien caractérisés est l'épisode de 2003 du nord-ouest de la mer Méditerranée, qui a été conjoint à la canicule européenne de 2003. Entre l'Espagne et l'Italie, les températures de surface de l'eau ont alors été de 3 à 5 °C plus élevées que la moyenne pour la période de référence 1982-2016. Il a causé des mortalités benthiques de masseGarrabou, J. et al. (2009)Mass mortality in Northwestern Mediterranean rocky benthic communities: effects of the 2003 heat wave. Glob. Chang. Biol. 15, 1090–1103..
Puis début 2011, un réchauffement d'intensité comparable a été observé au large de la côte ouest de l'Australie durant plus de 10 semaines, sur un autre point chaud de biodiversitéPearce, A. F. & Feng, M. The rise and fall of the ‘marine heat wave’ off Western Australia during the summer of 2010/2011. J. Mar. Syst. 111–112, 139–156 (2013)Wernberg, T. et al. (2013) An extreme climatic event alters marine ecosystem structure in a global biodiversity hotspot. Nat. Clim. Chang. 3, 78–82., qui a tué des poissons et blanchi des récifs coralliens tout en déclenchant une émigration de nombreux poissons tropicaux vers la zone antarctique (nombre de ces poissons y étant encore en 2013) Sarah Tailliern S (2013) Article intitulé : As ocean temperatures rise off Western Australia, subtropical fish are swimming south and many are staying there ; ABC News du 11 nov 2013.
Ensuite le nord-est de l'océan Pacifique a connu un nouveau record historique de vague de chaleur marine (souvent dénommée « »), entre 2013 et 2015 avec des anomalies de température atteignant 6 °C au sud de la CalifornieJacox M.G & al. (2016) Impacts of the 2015–2016 El Nino on the California Current System: early assessment and comparison to past events. Geophys. Res. Lett. 43, 7072–7080..
Un autre record a été mesuré au large du Canada dans les eaux côtières du Nord-Ouest de l'AtlantiqueMills K.E. & al. (2014) Fisheries management in a changing climate: lessons form the 2012 ocean heat wave in the Northwest Atlantic. Oceanography 26, 191–195..
En 2015-2016, la mer de Tasman a subi durant plus de un réchauffement très anormal et sans précédent connuOliver E.C.J & al. (2017) The unprecedented 2015/16 Tasman Sea marine heatwave. Nat. Commun. 8, 16101 (2017).
D'autres vagues de chaleur ont été mesurées, à plusieurs reprises, dans la zone chaude du Pacifique-Ouest, y compris sur la grande barrière de corail en 1998, 2002 et 2016, au moins en partie responsable du phénomène de blanchissement des corauxHughes T.P & al. (2017) Global warming and recurrent mass bleaching of corals. Nature 543, 373–377..
Selon une étude réalisée par des chercheurs de la au Royaume-Uni et de l’Institut océanique de l’université d'Australie-Occidentale parue le dans la revue scientifique Nature Climate Change, le nombre de jours de canicule marine a augmenté de 54 % entre les périodes 1925-1954 et 1987-2016. La fréquence des pics de chaleur a augmenté en moyenne de 34 % tandis que leur intensité s’est accrue de 17 %. En juin 2026, la quatrième édition annuelle de l'étude collective Indicators of Global Climate Change, publiée dans la revue Earth System Science Data, introduit pour la première fois un indicateur dédié aux vagues de chaleur marine. Selon ses auteurs, le nombre annuel de jours de vague de chaleur marine a plus que triplé à l'échelle mondiale entre 1991 et 2025, la seule année 2025 en ayant compté 65.
Composante anthropique Les études d'attribution probabiliste des événements climatiques sont de plus en plus prédictives et fiables.
Elles permettent de mieux calculer la part anthropique des anomalies climatiques, et de mieux annoncer les risques climatiques futurs au vu des émissions de carbone passéesWei Y et al. (2014) The north american carbon program multi-scale synthesis and terrestrial model intercomparison project—Part 2: environmental driver data. Geosci. Model Dev. 7, 2875–2893 ..