La catena di causalità che collega le crescenti concentrazioni di gas serra nell'atmosfera al biota marino è stata resa più chiara dal rapporto dell'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) "Special Report on Climate Change and Oceans and the Cryosphere". È stato pubblicato il 25 settembre ed esamina gli effetti dell'aumento delle concentrazioni di gas serra sugli oceani globali e sulle calotte polari.

Mentre in passato l'IPCC è stato considerato un conservatore riguardo al cambiamento ambientale imposto dal cambiamento climatico, la nuova sintesi della ricerca ha un tono più allarmato.

Sonya Dyhrman, un oceanografo microbico al Lamont-Doherty Earth Observatory e uno scienziato affiliato al Center for Climate and Life, è interessato alla relazione tra fitoplancton, i produttori primari delle profondità illuminate dal sole dell'oceano, e il loro ambiente geochimico.

Quando interrogato all'inizio di settembre, Dyhrman non aveva letto la bozza del rapporto dell'IPCC trapelata ad agosto a un'agenzia di stampa francese. Ma la sua risposta alla domanda "Come si è comportata la comunità del fitoplancton marino in risposta ai cambiamenti nell'ambiente fisico che possono essere attribuiti al cambiamento climatico antropogenico?" anticipato il contenuto della relazione.

"Non c'è una risposta breve sul fitoplancton e sul futuro oceano, ma sono ovviamente di fondamentale importanza per il ciclo del carbonio e le reti trofiche. Sebbene ci siano già alcuni chiari cambiamenti nel pH e nella temperatura dell'oceano, i cambiamenti nella produzione primaria e nella composizione delle specie sono molto difficili da monitorare in modo completo, quindi rilevare i cambiamenti dovuti al clima è una sfida".

Nel sommario esecutivo di nove pagine che inizia il capitolo cinque del rapporto IPCC, gli autori affermano "In risposta al riscaldamento degli oceani e all'aumento della stratificazione, i cicli dei nutrienti dell'oceano aperto vengono perturbati e c'è un'elevata fiducia che ciò abbia un impatto variabile a livello regionale sui produttori primari".

Affinché l'IPCC dichiari "alta confidenza" ci devono essere prove solide e molto accordo tra le fonti di dati.

Il rapporto IPCC identifica due tendenze nell'oceano, riscaldamento e acidificazione, poiché l'idrosfera assorbe sia il calore che l'anidride carbonica dall'atmosfera. Gli autori affermano apertamente, "L'oceano si è riscaldato senza sosta dal 2005, continuando le chiare tendenze pluridecennali del riscaldamento degli oceani documentate nel quinto rapporto di valutazione dell'IPCC (AR5)." Non solo è stato dimostrato che l'acidificazione è aumentata tramite più set di dati e modelli, ma il tasso di assorbimento di anidride carbonica sta accelerando negli ultimi due decenni come le concentrazioni atmosferiche sono aumentate.

Come conseguenza del riscaldamento e di altri processi fisici e biogeochimici (incluso il calo del pH) il contenuto di ossigeno dell'oceano aperto sta diminuendo, molto probabilmente dallo 0,5 al 3,3% tra il 1970 e il 2010, secondo il rapporto. Il calo dell'ossigeno disponibile suggerisce che i cambiamenti ambientali stanno interessando i produttori primari, che convertono l'anidride carbonica in ossigeno come sottoprodotto del mantenimento e della crescita cellulare.

"Le due domande principali, " ha detto Dyhrmann, "Centrano intorno a quanto cambierà la produzione primaria e come cambierà la composizione delle specie e su quali tempistiche. Le previsioni basate su modelli variano ampiamente in parte perché ci sono ancora grandi lacune nelle conoscenze riguardo ai driver della dinamica del fitoplancton e su come cambieranno in futuro. "

Dyhrman ha fatto riferimento a un recente studio sul colore dell'oceano di Stephanie Dutkiewicz del MIT e di diversi coautori. Lo studio ha utilizzato osservazioni satellitari raccolte dalla fine degli anni '90 per modellare i cambiamenti nel colore dell'oceano causati dai cambiamenti nella comunità del fitoplancton. Entro il 2100 il modello suggerisce che gli oceani a bassa latitudine saranno più blu a causa di un calo del numero di fitoplancton. In contrasto, il riscaldamento continuo farà sì che gli oceani ad alta latitudine diventino più verdi man mano che si sviluppano comunità di fitoplancton più diverse e più dense.

"I cambiamenti nella composizione delle specie possono sembrare insignificanti, "Dyhrman ha detto, "ma potremmo accidentalmente selezionare per specie nocive, e possiamo tutti apprezzare che un tale spostamento dei produttori primari sulla terra sia un grosso problema, ad esempio, le praterie supportano un ecosistema molto diverso da una foresta".

Secondo il rapporto IPCC, il "tasso osservato di spostamenti di gittata dagli anni '50 e il suo raggio molto probabile sono stimati in 51,5 ± 33,3 chilometri (32 miglia) per decennio e 29,0 ± 15,5 chilometri (18 miglia) per decennio per gli organismi negli ecosistemi epipelagici e dei fondali marini, rispettivamente. La direzione della maggior parte degli spostamenti degli organismi epipelagici è coerente con una risposta al riscaldamento".

Oltre alle interruzioni causate dal cambio di gamma, il rapporto IPCC suggerisce, "Il riscaldamento dell'oceano e i cambiamenti nella produzione primaria nel XX secolo sono legati ai cambiamenti nella produttività di molti stock ittici, con una diminuzione media di circa il 3 percento per decennio nel rifornimento della popolazione e del 4,1 percento (intervallo molto probabile dal 9,0 percento di diminuzione allo 0,3 percento di aumento) nel potenziale massimo di cattura. La composizione delle specie delle catture della pesca dagli anni '70 in molti ecosistemi dei mari di piattaforma del mondo è sempre più dominata da specie di acque calde".

"Alcuni modelli, " ha detto Dyhrmann, citando uno studio del 2018 di J. Keith Moore e altri, "suggeriscono importanti riduzioni della produzione primaria e quindi degli stock ittici entro il 2030 con una ridistribuzione dei nutrienti che alimentano la produzione primaria. Questa non è affatto una certezza, ma è probabilmente un motivo in più per vedere il nostro clima in cambiamento come la crisi che è».

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.