In un recente studio pubblicato su Serie sui progressi dell'ecologia marina , ricercatori della California Polytechnic State University hanno rivelato che oltre ai cambiamenti stagionali dei venti e delle temperature oceaniche, i cicli climatici naturali hanno fortemente influenzato la base della rete alimentare al Cal Poly Pier nella baia di San Luis Obispo, un deposito situato nella California centrale nel California Current Large Marine Ecosystem. Come le stagioni che determinano cambiamenti ricorrenti nei modelli oceanici e atmosferici ogni anno, i cicli climatici naturali guidano i cambiamenti ritmici in questi modelli su cicli più lunghi.

Il ciclo climatico naturale più conosciuto è l'Oscillazione El Niño-Southern (ENSO), che altera i modelli meteorologici oceanici e atmosferici sul Pacifico equatoriale ogni tre-otto anni, con effetti a cascata sui modelli meteorologici globali. Però, lungo la costa californiana, altri cicli climatici come la Pacific Decadal Oscillation (PDO) e la North Pacific Gyre Oscillation (NPGO) possono influenzare gli ecosistemi locali su cicli da pochi anni a pochi decenni. Lo studio ha scoperto che mentre i cambiamenti locali di temperatura e nutrienti hanno influenzato la comunità complessiva di fitoplancton che era presente nella baia di San Luis Obispo durante tutto l'anno, lo stato di questi cicli climatici a lungo termine, cioè., i punti su o giù in questi modelli climatici oscillanti, ha influenzato il momento in cui sono comparsi diversi gruppi di fitoplancton o se sono apparsi del tutto.

I produttori primari come il fitoplancton costituiscono la base della rete trofica marina. Questi fitoplancton vengono mangiati da piccoli consumatori come zooplancton e pesci larvali. Di conseguenza, i cambiamenti alla base della rete alimentare possono influenzare gli organismi su più livelli trofici negli ecosistemi marini. I ricercatori di Cal Poly hanno raccolto campioni di acqua di mare nell'ultimo decennio per ottenere informazioni sui cambiamenti a breve termine (stagionali) e a lungo termine (interannuali) alla base della rete alimentare

"Ci teniamo ai diversi tipi di fitoplancton perché hanno impatti diversi sull'ecosistema, ", ha affermato il professore di biologia del Cal Poly Alexis Pasulka. "Alcuni tipi forniscono cibo di migliore qualità per organismi come i pesci larvali, mentre alcuni tipi possono produrre tossine e avere effetti negativi sugli ecosistemi locali".

Le fioriture algali dannose (HAB) sono proliferazioni di alghe acquatiche che distruggono gli ecosistemi e compromettono la qualità dell'acqua. Gli impatti ambientali degli HAB possono essere improvvisi, grave e letale a tutti i livelli delle reti trofiche acquatiche e terrestri. I tipi di fitoplancton che più comunemente formano HAB, dinoflagellati, sono spesso associati ad acque più calde che sono meno mescolate dai venti locali.

"Il fitoplancton sta rispondendo ai cambiamenti nelle condizioni ambientali guidati dalla fisica e dai movimenti dell'oceano, ", ha affermato il professore di fisica di Cal Poly Ryan Walter. "Questi cambiamenti non si verificano solo stagionalmente, ma anche su scale temporali molto più lunghe a causa dei cicli climatici naturali come ENSO e PDO, così come i cambiamenti climatici dovuti all'attività umana".

Questo studio evidenzia che durante lo stato caldo della DOP, cioè., l'aumento del ciclo climatico della DOP, le fioriture di dinoflagellate sono apparse più consistenti in autunno e talvolta prima nel ciclo stagionale rispetto allo stato freddo. Questo stato caldo della DOP era caratterizzato da un aumento delle temperature superficiali e da una maggiore stratificazione (cambiamenti di temperatura con la profondità), entrambi i quali dovrebbero aumentare in futuro a causa del riscaldamento globale. Questo studio può fornire uno sguardo al futuro e un indizio su come la base della rete alimentare e la prevalenza di fioriture algali dannose potrebbero rispondere al riscaldamento degli oceani causato dal cambiamento climatico.