Afectará todo el mecanismo de relojería estacional de la red alimentaria marina
El calentamiento global está afectando directamente la producción primaria neta (NPP, por sus singlas en inglés) del océano en la base de la red alimentaria, así como el momento estacional de las floraciones de plancton.
Contrariamente a la situación bien entendida en tierra, donde se espera que el cambio climático prolongue en promedio la temporada de crecimiento de las plantas debido al efecto de fertilización con CO2 y al deshielo temprano de la nieve primaveral en latitudes altas, sigue siendo un misterio la respuesta estacional del plancton en el océano.
Para abordar esta pregunta de investigación abierta, un equipo de científicos del clima del Centro IBS para la Física Climática (ICCP) en la Universidad Nacional de Pusan en Corea del Sur, la Universidad de Princeton, la Universidad de California en Los Ángeles y el Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos (GFDL), en UU., analizó simulaciones de modelos de supercomputadoras sobre el calentamiento global realizadas con un modelo realista del sistema terrestre.
Para separar mejor el efecto inducido por el hombre sobre la estacionalidad del plancton durante los próximos 80 años de las variaciones caóticas que ocurren naturalmente, el equipo ejecutó el modelo 30 veces con concentraciones crecientes de gases de efecto invernadero y condiciones iniciales ligeramente diferentes.
El análisis de estas denominadas simulaciones de grandes conjuntos reveló que el calentamiento global tendrá una influencia sustancial en el momento de las futuras floraciones de plancton y que estos cambios serán detectables en el contexto de las variaciones naturales, alcanzando condiciones no análogas a fines del siglo XXI.
Imagen: Al igual que las plantas y los árboles en la tierra, el fitoplancton en el océano florece en la primavera, según lo capturado por las observaciones satelitales del color del océano. Los valores de verde a rojo indican altas concentraciones de fitoplancton. La imagen muestra una instantánea de abril de 2021 (datos de NASA OceanColor WEB oceancolor.gsfc.nasa.gov/). Crédito: Institute for Basic Science
En tales circunstancias, puede haber una discrepancia en el momento de los ciclos de vida del fitoplancton y el zooplancton que se alimentan de ellos, lo que afecta todo el mecanismo de relojería estacional de la red alimentaria marina. El documento indica que tales efectos podrían ser particularmente severos para las regiones de alta productividad en las latitudes altas del hemisferio norte.
Los controles subyacentes sobre los futuros cambios en el momento de la productividad del fitoplancton marino se derivan en gran parte de un fuerte acoplamiento del crecimiento y la disminución de los productores primarios del océano y el zooplancton que sirven como depredadores. Los cambios estacionales en los factores medioambientales, como la temperatura, los niveles de luz y las concentraciones de nutrientes (los llamados controles "de abajo hacia arriba") y la cantidad de depredadores (controles de arriba hacia abajo) hacen que el fitoplancton prospere y disminuya; a su vez, las poblaciones de depredadores responden rápidamente a la abundancia de fitoplancton.
Los autores descubrieron que el calentamiento planetario puede interrumpir este delicado acoplamiento entre los factores ambientales externos y las respuestas del zooplancton, lo que lleva a cambios estacionales en la floración del fitoplancton. "El nivel adicional de interacciones depredador/presa hace que la respuesta del océano sea más compleja que la respuesta de las plantas terrestres, donde el control es principalmente de abajo hacia arriba", dice el Dr. Karl J. Stein, coautor del estudio.
"Nuestro estudio demuestra el poder de las simulaciones de modelos informáticos de gran conjunto para comprender cómo responden los ecosistemas al futuro cambio climático, en este caso su estacionalidad. Habiendo establecido el momento y los mecanismos subyacentes de los futuros cambios en la floración del plancton, abordaremos más a fondo si dichos cambios tendrán un impacto negativo en la futura seguridad alimentaria", dice el Dr. Ryohei Yamaguchi del Centro IBS para Física Climática y autor principal del estudio.
El estudio ha sido publicado en la revista Nature Climate Change: Trophic level decoupling drives future changes in phytoplankton bloom phenology
Imagen de cabecera: Las características turquesas más brillantes en la imagen del satélite Aqua/MODIS del mar de Barents son probablemente floraciones de cocolitóforos que se ven aquí la mayoría de los veranos. La imagen de arriba se recopiló durante tres órbitas el 26 de julio de 2020. Crédito NASA OceanColor WEB
