Ændringer i antarktiske marine økosystemer

At forstå udviklingen af ​​den polare havis er ikke nok til at studere virkningerne af klimaændringerne på marine økosystemer i antarktiske havbunde. Det er også nødvendigt at bestemme intensiteten af ​​lokal produktion af planteplankton i løbet af den antarktiske sommer, som det fremgår af en ny undersøgelse foretaget af et forskerhold fra Det Biologiske Fakultet og Biodiversitetsforskningsinstituttet (IRBio) ved universitetet i Barcelona, offentliggjort i tidsskriftet Havmiljøforskning .

Når havet fryser i Antarktis

Ekstremt lave temperaturer, stærke havstrømme og den brede sæsonbestemte dækning af havis er faktorer, der bestemmer kendetegnene ved de antarktiske marine økosystemer. I særdeleshed, sæsonbestemt med hensyn til isdannelse i havoverfladen er en proces, der direkte påvirker dynamikken i de marine økosystemer og strømmen af ​​stof og energi i komplekse antarktiske trofiske netværk. Under den antarktiske vinter, isen og sneen, der akkumuleres, begrænser tilgængeligheden af ​​lys, og som et resultat, dette reducerer aktiviteten af ​​fotosyntetiske organismer og produktionen af ​​krill (grundlæggende føderessource i fødenetværket i antarktiske marine økosystemer).

De vigtigste kilder til organisk kulstof i antarktiske økosystemer på lavvandet er fytoplankton, alger der vokser under isen og alger der sidder fast i sten. Imidlertid, en stor del af denne primære produktion kommer ikke direkte ind i det trofiske netværk gennem planteædere, men som detritus (stenpartikler). "Tilstedeværelsen af ​​is på lavvandet begrænser primærproduktionen i en stor del af året. Dette bestemmer, at bentiske trofiske netværk i høj grad afhænger af det akkumulerede organiske stof i havbunden i sommermånederne. " bemærker Lluís Cardona, artiklens første forfatter og underviser ved Institut for Evolutionsbiologi, Økologi og miljøvidenskab, og IRBio.

"Til dato, vi troede, at denne afhængighed ville være akut i områder, hvor havoverfladen forbliver frossen i længere tid, og dette ville indebære en mindre mangfoldighed af trofiske nicher og et kortere og overflødigt trofisk netværk, mens vi går sydpå, " bemærker forskeren. Undersøgelsen fremhæver, at intensiteten af ​​fytoplanktons sommeropblomstring ændrer denne gradient, og derfor er strukturen af ​​bentiske kystsystemer stærkt modificeret, hvor end blomstringen er intens.

Ændringer i Antarktis marine økosystemer

Undersøgelsen var baseret på analysen af ​​C- og N-stabile isotoper for at identificere den økologiske niche - hver organismes rolle i strukturen og funktionen af ​​økosystemet - af en række marine arter fanget i Base Rothera, Cierva Cove, Maxwell Bay, Hope Bay, og Paradise Harbour, på den vestlige side af den antarktiske halvø, og de sydlige Shetlandsøer. Ved hjælp af isotopanalyserne, eksperter kunne verificere den store stabilitet af det trofiske niveau for hver art, men de opdagede også en betydelig geografisk variation i de brugte kulstofkilder. Med de anvendte metoder i tidligere undersøgelser – især, undersøgelsen af ​​maveindhold - de opnåede data gav en høj taksonomisk opløsning, men tilbød ikke en komplet version af kosten over tid, hvilket skabte store forskelle i resultater.

Ifølge konklusionerne af undersøgelsen, "hvor fytoplanktonproduktionen er intens, det bentiske økosystem modtager masser af organisk materiale, der kommer fra fytoplanktonet, der bliver den grundlæggende kulstofkilde for bentiske arter, uanset havisens breddegrad og længde. Dette reducerer betydningen af ​​bentiske alger som en kilde til kulstof, hvilket dog er meget højt, da disse er beskyttet mod planteædere af kemiske forsvar (frastødende naturprodukter"), " bemærker Lluís Cardona. Derfor, de områder, der har en sommeropblomstring af intens planteplankton, vise et kortere og redundant trofisk netværk, som i havoverfladen, der forbliver frossen i flere måneder. "Derfor, for at vurdere virkningen af ​​klimaændringer i bentiske økosystemer, det er lige så vigtigt at forudsige ændringer i sommerens produktion af planteplankton som at simulere længden af ​​isen vil forblive i havoverfladen, "bemærker forskeren.

Et sårbart polarområde over for klimaændringer

Den antarktiske halvø er det mest berørte område af klimaændringer på det hvide kontinent. Ifølge aktuelle data, om vinteren, der er en reduktion af længden af ​​havis i nord, og en bevægelse mod syd vedrørende arter som den antarktiske krill. Derfor, nuværende forhold registreret i den nordlige del af den antarktiske halvø kan være en model for fremtiden for de syd-vestlige halvøområder, så længe sommerproduktionen af ​​planteplankton forbliver den samme, eksperter bemærker.