Klimaforandringerne har forringet produktiviteten af ​​havfødevæv på hylden

Mangel på sommernæringsstoffer som følge af vores skiftende klima har bidraget til et fald på 50 % i vigtig nordøstatlantisk plankton over de sidste 60 år.

Ny forskning, udgivet i Global ændringsbiologi , viser, at større, nærende plankton – afgørende for at støtte fisk, havfugle og havpattedyr - bliver erstattet af små, primære producenter, der er af dårligere fødevarekvalitet.

Ændringer fra mere overskyet og vådere somre til længere perioder med solskin og tørke har ført til faldende jern- og næringsstoftilførsel til overfladevand. Dette resulterer i en øget periode med suboptimale fodringsforhold for zooplankton på et tidspunkt af året, hvor deres stofskiftebehov er på sit højeste.

I nogle områder, stort planteplankton er ved at blive næsten fuldstændig erstattet af picoplankton, især cyanobakterien Synechococcus, der blomstrer, når jern- og kvælstofniveauet i overfladevandet er meget lavt.

Imidlertid, dens lille størrelse og mangel på essentielle biomolekyler betyder, at den ikke er i stand til at fungere på samme måde som større, mere nærende fytoplankton - en vital primær producent af omega-3 - og kan ikke opretholde hyldens fiskenet effektivt.

Med Synechococcus fremtrædende fra troperne til Arktis, og dens overflod stiger på verdensplan, Forskere antyder, at konkurrencen om knappe sommernæringsstoffer vil blive en nøglekraft i struktureringen af ​​hyldens fiskenet. Hyldehave udgør omkring 80 % af verdens vildtfangede fisk og skaldyr, og ændringer i deres produktivitet vil have store effekter på mennesker.

Undersøgelsen blev ledet af forskere ved University of Plymouth (finansieret gennem Natural Environment Research Councils Shelf Sea Biogeochemistry Program), arbejder med kolleger fra Plymouth Marine Laboratory, Marine Biologisk Forening, og University of Southampton. Det samlede eksperter fra en række områder, herunder spormetalanalyse, plankton taksonomi, og satellitdata.

Hovedforfatter Dr. Katrin Schmidt, en plankton-økolog ved University of Plymouth's School of Geography, Jord- og miljøvidenskab, sagde:"Zooplankton såsom copepoder betragtes som fyrtårne ​​for klimaændringer, og nedgangen på omkring 50 % i deres overflod i løbet af de sidste seks årtier er bekymrende. Vores undersøgelse er den første, der giver en mekanisme for et så udbredt fald, og denne forståelse er afgørende for at fremskrive fremtidige reaktioner på klimaændringer. Vi er også nødt til at undersøge de bredere virkninger, og om den ændrede næringsstofforsyning kan for eksempel, føre til reduktioner i omega-3 i hele fødekæden."

Undersøgelsen var baseret på et område, der målte 2, 000 km gange 1, 500 km i det nordøstlige Atlanterhav, og brugte en kombination af data genereret af satellitter og MBA's Continuous Plankton Recorder (CPR) undersøgelse. Det gjorde det muligt for forskere at identificere både længere og kortere sigt tendenser, det rumlige omfang af eventuelle ændringer og de måneder, der er mest berørt.

Den brugte også intensive feltobservationer af fytoplanktonsamfundet og, ved at forbinde de to skalaer, givet en konceptuel model for, hvorfor det klassiske fødenet i stigende grad er truet i tempererede kyst- og hyldeområder.

I kombination, både satellit- og CPR-data viser lignende ændringer over længere (1958-2017) og kortere (1997-2018) sigt. Mellem maj og august/september i disse år, antal kiselalger, dinoflagellater og total copepoder er alle faldet, mens andelen af ​​picophytoplankton er steget.

Medforfatter Dr. Luca Polimene, Senior Marine Ecosystem Modeller ved Plymouth Marine Laboratory, sagde:"Den stigende dominans af små fytoplanktonarter kan have en bred indvirkning på det marine økosystem. Udover at ændre fødekæden som foreslået i denne undersøgelse, det kan også ændre den biologiske kulstofpumpe og ændre havets kapacitet til at lagre kulstof. Vi er nødt til at sikre, at skiftet mellem store til små fytoplanktonarter er godt fanget af marine økosystemmodeller, hvis vi vil pålideligt simulere fremtidige oceaner."

David Johns, Leder af Continuous Plankton Recorder Survey, tilføjede:"Mens CPR-undersøgelsen prøver det større planktonsamfund, fald i nogle nøglegrupper gennem de seneste årtier kan kædes sammen med ændringer i det mindste plankton, der er drevet af klimaændringer. Vi har tidligere set direkte klimapåvirkninger på planktonsamfundet, fra sæsonbestemte (tidsbestemte) til store bevægelser (rumlige), via temperaturændringer. Denne undersøgelse viser en afsmittende effekt gennem fødenettet, og det er kun ved at fortsætte vores overvågning, at vi vil identificere flere stressfaktorer, der påvirker vores havmiljø, og forhåbentlig opretholde og beskytte vores produktive oceaner."