La carenza di nutrienti estivi a causa del cambiamento climatico ha contribuito a un calo del 50% dell'importante plancton dell'Atlantico nord-orientale negli ultimi 60 anni.

Nuova ricerca, pubblicato in Biologia del cambiamento globale , mostra che più grande, plancton nutriente, vitale per sostenere i pesci, uccelli marini e mammiferi marini, vengono sostituiti da minuscoli, produttori primari di qualità alimentare inferiore.

I cambiamenti da estati più nuvolose e umide a periodi più lunghi di sole e siccità hanno portato a una diminuzione dell'apporto di ferro e sostanze nutritive alle acque superficiali. Ciò si traduce in un aumento del periodo di condizioni di alimentazione subottimali per lo zooplancton in un periodo dell'anno in cui la loro richiesta metabolica è al massimo.

In alcune zone, il grande fitoplancton viene quasi completamente sostituito dal picoplancton, in particolare il cianobatterio Synechococcus, che prospera quando i livelli di ferro e azoto nelle acque superficiali sono molto bassi.

Però, le sue piccole dimensioni e la mancanza di biomolecole essenziali lo rendono incapace di funzionare come quello più grande, fitoplancton più nutriente, un produttore primario vitale di omega-3, e non è in grado di sostenere in modo efficiente le reti di frutti di mare a scaffale.

Con Synechococcus prominente dai tropici all'Artico, e la sua abbondanza in aumento in tutto il mondo, gli scienziati suggeriscono che la competizione per le scarse sostanze nutritive estive diventerà una forza chiave nella strutturazione delle reti alimentari di mare. I mari della piattaforma forniscono circa l'80% dei frutti di mare catturati in natura nel mondo, e i cambiamenti nella loro produttività avranno effetti importanti sugli esseri umani.

Lo studio è stato condotto da scienziati dell'Università di Plymouth (finanziato attraverso il programma di biogeochimica del mare di Shelf Sea del Natural Environment Research Council), lavorando con i colleghi del Plymouth Marine Laboratory, l'Associazione Biologica Marina, e l'Università di Southampton. Ha riunito esperti provenienti da una vasta gamma di settori, tra cui l'analisi dei metalli in tracce, tassonomia del plancton, e dati satellitari.

L'autore principale Dr. Katrin Schmidt, un ecologista del plancton presso la School of Geography dell'Università di Plymouth, Scienze della Terra e dell'Ambiente, ha dichiarato:"Lo zooplancton come i copepodi sono considerati fari del cambiamento climatico, e il calo di circa il 50% della loro abbondanza negli ultimi sei decenni è preoccupante. Il nostro studio è il primo a fornire un meccanismo per un declino così diffuso, e questa comprensione è essenziale per proiettare le risposte future ai cambiamenti climatici. Dobbiamo anche esplorare gli impatti più ampi e se il cambiamento nell'apporto di nutrienti potrebbe, Per esempio, portare a riduzioni di omega-3 all'interno dell'intera catena alimentare".

Lo studio si è basato su un'area di 2, 000 km per 1, 500 km nell'Atlantico nord-orientale, e ha utilizzato una combinazione di dati generati dai satelliti e dall'indagine Continuous Plankton Recorder (CPR) dell'MBA. Ha permesso agli scienziati di identificare tendenze sia a lungo che a breve termine, l'estensione spaziale di eventuali cambiamenti e i mesi più colpiti.

Ha anche utilizzato osservazioni sul campo intensive della comunità di fitoplancton e, collegando le due scale, ha fornito un modello concettuale del motivo per cui la catena alimentare classica è sempre più minacciata nelle aree costiere e di piattaforma temperate.

In combinazione, sia i dati satellitari che quelli CPR mostrano cambiamenti simili nei termini più lunghi (1958-2017) e più brevi (1997-2018). Tra maggio e agosto/settembre di quegli anni, numero di diatomee, i dinoflagellati e i copepodi totali sono tutti diminuiti, mentre la percentuale di picofitoplancton è aumentata.

Co-autore Dott. Luca Polimene, Modellatore senior dell'ecosistema marino presso il Plymouth Marine Laboratory, ha dichiarato:"Il crescente dominio di piccole specie di fitoplancton potrebbe avere un ampio impatto sull'ecosistema marino. Oltre ad alterare la catena alimentare come suggerito in questo studio, potrebbe anche cambiare la pompa biologica del carbonio modificando la capacità dell'oceano di immagazzinare carbonio. Dobbiamo assicurarci che il passaggio tra specie di fitoplancton grandi e piccole sia ben catturato dai modelli dell'ecosistema marino se vogliamo simulare in modo affidabile gli oceani futuri".

David Johns, Responsabile del rilevamento continuo del registratore di plancton, ha aggiunto:"Mentre l'indagine CPR campiona la più ampia comunità di plancton, i cali in alcuni gruppi chiave negli ultimi decenni possono essere collegati ai cambiamenti nel plancton più piccolo che sono guidati dai cambiamenti climatici. In precedenza abbiamo assistito a impatti climatici diretti sulla comunità del plancton, dalla stagionalità (temporale) ai movimenti su larga scala (spaziale), tramite variazioni di temperatura. Questo studio dimostra un effetto a catena attraverso la rete alimentare, ed è solo continuando il nostro monitoraggio che identificheremo molteplici fattori di stress che agiscono sul nostro ambiente marino, e, si spera, sostenere e proteggere i nostri oceani produttivi".