Grimme projektioner for havet - og livet i det

Årsagskæden, der forbinder stigende koncentrationer af drivhusgasser i atmosfæren med havbiotaen, er blevet tydeligere af det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) rapport "Special Report on Climate Change and Oceans and the Cryosphere." Den blev udgivet den 25. september og undersøger virkningerne af stigende koncentrationer af drivhusgasser på de globale oceaner og de polare iskapper.

Mens IPCC tidligere er blevet betragtet som konservativt med hensyn til miljøændringer tvunget af klimaændringer, det nye resumé af forskning har en mere alarmeret tone.

Sonya Dyhrman, en mikrobiel oceanograf ved Lamont-Doherty Earth Observatory og en videnskabsmand tilknyttet Center for Climate and Life, er interesseret i forholdet mellem planteplankton, de primære producenter af havets solbeskinnede dybder, og deres geokemiske miljø.

Ved forespørgsel i begyndelsen af ​​september, Dyhrman havde ikke læst udkastet til IPCC-rapporten, der blev lækket i august til et fransk nyhedsbureau. Men hendes svar på spørgsmålet "Hvordan har det marine planteplankton-samfund klaret sig som reaktion på ændringer i det fysiske miljø, der kan tilskrives menneskeskabte klimaændringer?" varslede rapportens indhold.

"Der er intet kort svar om planteplankton og det fremtidige hav, men de er naturligvis kritisk vigtige for kulstofkredsløbet og fødenettene. Selvom der allerede er nogle klare ændringer i havets pH og temperatur - ændringer i primærproduktion og artssammensætning er meget svære at spore på nogen omfattende måde - så det er en udfordring at opdage ændringer på grund af klima."

I det ni sider lange resumé, der begynder kapitel fem i IPCC-rapporten, Forfatterne udtaler "Som svar på havopvarmning og øget lagdeling, Næringsstofkredsløbet i det åbne hav bliver forstyrret, og der er høj tiltro til, at dette har en regionalt varierende indvirkning på primærproducenterne."

For at IPCC kan erklære "høj tillid" skal der være solide beviser og stor enighed mellem datakilder.

IPCC-rapporten identificerer to tendenser i havet, opvarmning og forsuring, da hydrosfæren optager både varme og kuldioxid fra atmosfæren. Forfatterne siger skaldet, "Havet er blevet uformindsket opvarmet siden 2005, fortsætter de klare multi-årtiers havopvarmningstendenser, der er dokumenteret i IPCC Fifth Assessment Report (AR5)." Ikke kun er forsuring blevet vist via flere datasæt og modeller er steget, men hastigheden for kuldioxidoptagelse er accelereret i løbet af de sidste to årtier, da atmosfæriske koncentrationer er steget.

Som en konsekvens af opvarmning og andre fysiske og biogeokemiske processer (herunder faldende pH) er iltindholdet i det åbne hav faldende, meget sandsynligt med 0,5 til 3,3 procent mellem 1970 og 2010, ifølge rapporten. Faldet i tilgængelig ilt tyder på, at miljøændringer påvirker primærproducenterne, som omdanner kuldioxid til oxygen som et biprodukt af cellevedligeholdelse og vækst.

"De to hovedspørgsmål, sagde Dyhrman, "centreret omkring, hvor meget primærproduktionen vil ændre sig, og hvordan vil artssammensætningen ændre sig og over hvilke tidsskalaer. Modelleringsbaserede forudsigelser varierer meget til dels, fordi der stadig er store videnshuller vedrørende driverne bag fytoplanktondynamikken, og hvordan de vil ændre sig i fremtiden. "

Dyhrman henviste til en nylig undersøgelse af havets farve af Stephanie Dutkiewicz fra MIT og flere medforfattere. Undersøgelsen brugte satellitobservationer indsamlet siden slutningen af ​​1990'erne til at modellere skift i havfarve forårsaget af ændringer i fytoplanktonsamfundet. I 2100 antyder modellen, at oceanerne på lav breddegrad vil være mere blå på grund af et fald i antallet af planteplankton. I modsætning, fortsat opvarmning vil få oceanerne på høje breddegrader til at blive grønnere, efterhånden som mere forskelligartede og tættere fytoplanktonsamfund udvikler sig.

"Ændringer i artssammensætning kan lyde ubetydelige, " sagde Dyhrman, "men vi kunne ved et uheld udvælge skadelige arter, og vi kan alle forstå, at et sådant skift i primære producenter på land er en stor sag – f.eks. græsarealer understøtter et meget andet økosystem end en skov."

Ifølge IPCC-rapporten, den "observerede hastighed for rækkeviddeskift siden 1950'erne og dens meget sandsynlige rækkevidde er estimeret til at være 51,5±33,3 kilometer (32 miles) pr. årti og 29,0±15,5 kilometer (18 miles) pr. henholdsvis. Retningen af ​​størstedelen af ​​skift af epipelagiske organismer er i overensstemmelse med en reaktion på opvarmning."

Ud over forstyrrelser forårsaget af rækkeviddeskift, IPCC-rapporten foreslår, "Opvarmning af havet og ændringer i primærproduktionen i det 20. århundrede er relateret til ændringer i produktiviteten af ​​mange fiskebestande, med et gennemsnitligt fald på cirka 3 procent pr. årti i befolkningsgenopfyldning og 4,1 procent (meget sandsynligt interval på 9,0 procent fald til 0,3 procent stigning) i det maksimale fangstpotentiale. Artssammensætning af fiskerifangster siden 1970'erne i mange sokkelhave økosystemer i verden er i stigende grad domineret af varmtvandsarter."

"Nogle modeller, sagde Dyhrman, citerer en undersøgelse fra 2018 af J. Keith Moore og andre, " foreslår store reduktioner i primærproduktionen og dermed fiskebestandene inden 2030 med en omfordeling af de næringsstoffer, der driver primærproduktionen. Det er på ingen måde en sikkerhed, men er uden tvivl endnu en grund til at betragte vores skiftende klima som den krise, det er."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.