I cambiamenti di colore nel Mar Rosso settentrionale indicano che l'aumento delle temperature del mare potrebbe avere un impatto significativo sugli ecosistemi marini tropicali.

Il monitoraggio dell'abbondanza di fitoplancton potrebbe aiutare a identificare le aree negli oceani che sono suscettibili agli impatti dei cambiamenti climatici, suggeriscono i ricercatori KAUST.

Le fioriture stagionali invernali della crescita del fitoplancton nel Mar Rosso settentrionale iniziano più tardi, durare per periodi più brevi, e termina prima con l'innalzamento della temperatura della superficie del mare. fitoplancton, piante marine microscopiche, sono alla base della catena alimentare per molti organismi, compresi gli umani, quindi è probabile che un clima in via di riscaldamento abbia un impatto a cascata significativo sugli ecosistemi marini e oltre.

"Il fitoplancton costituisce la base delle reti trofiche oceaniche e supporta la crescita di molti organismi marini, compreso lo zooplancton, invertebrati, pesci e grandi mammiferi, come le balene, "dice John Gittings, un dottorato di oceanografia candidato presso KAUST. "Il fitoplancton è anche importanti sequestratori di anidride carbonica e aiuta a regolare la temperatura della Terra. Attraverso la fotosintesi, sono anche responsabili di circa il 50 percento dell'ossigeno che respiriamo".

I ricercatori KAUST hanno esaminato i cambiamenti di colore dell'oceano per un periodo di 18 anni (1998-2015) nel Mar Rosso settentrionale. I dati provengono dai sensori satellitari dell'Agenzia spaziale europea che rilevano l'assorbimento della luce da parte del fitoplancton per il processo di fotosintesi. Il team ha tracciato questi dati nel tempo e li ha confrontati con i cambiamenti di temperatura sulla superficie del mare e all'interno dei suoi strati più profondi utilizzando simulazioni al computer che avevano sviluppato per il Mar Rosso.

Hanno scoperto che quando gli inverni erano più caldi c'era un aumento delle temperature della superficie del mare, portando ad una diminuzione dello scambio termico tra il mare e l'atmosfera. Questo, a sua volta, ridotta miscelazione di acque cariche di nutrienti più profonde con gli strati più superficiali di acqua dove vive il fitoplancton. I cambiamenti nella disponibilità di nutrienti per il fitoplancton significano che i loro scatti di crescita stagionale invernale sono più tardi e più brevi.

L'area settentrionale del Mar Rosso è unica e si differenzia dalle parti più meridionali:le sue dinamiche fitoplanctoniche, e quindi ecosistema, sono più simili ad altre masse oceaniche tropicali. Ciò significa che può fungere da ecosistema modello per altri ecosistemi marini tropicali, spiega Gittings.

Lo studio prefigura cambiamenti riguardo a quando e quanto fitoplancton è disponibile nei tropici per l'alimentazione delle larve marine, spiega Ibrahim Hoteit, esperto di modellazione della Terra di KAUST. "Combinare i nostri risultati con studi simili che hanno esaminato gli effetti di una minore quantità di fitoplancton e tempi di fioritura alterati su livelli più elevati della catena alimentare può fornire indizi su come risponde l'ecosistema e su come gli esseri umani possono essere colpiti, " lui dice.

Gli studi hanno dimostrato che uno spostamento dei tempi di fioritura ai tropici di poche settimane può ridurre i tassi di sopravvivenza di piccoli zooplancton e pesci.

Anche, l'abbondanza di fitoplancton è legata alla sopravvivenza delle larve di pesce sulle barriere coralline tropicali. "Le specie commercialmente importanti possono essere colpite, in ultima analisi, le popolazioni umane che dipendono dalla pesca costiera come importante fonte di proteine, " aggiunge Hoteit.

Il team prevede di indagare ulteriormente sui meccanismi che contribuiscono alla formazione e al mantenimento delle fioriture di fitoplancton, e come questi potrebbero cambiare all'interno di diversi scenari di cambiamento climatico.