"Onder stabiele temperaturen leidde zelfs een extreme stijging van +7° C tot versnelde groei en hogere productiviteit, met verrassend kleine veranderingen in de samenstelling van soorten, zelfs in de loop van weken", zegt Wolf over de resultaten van de experimenten.

‘De effecten van hittegolven zijn daarentegen aanzienlijk complexer en volgen niet hetzelfde patroon. Dit impliceert dat onze kennis over constante temperatuurstijgingen niet zomaar kan worden toegepast op deze korte termijn warme fasen, die normaal gesproken maar een paar dagen duren. ."

Eén reden voor het verschil is blijkbaar dat niet alleen de blootstelling aan hogere temperaturen een grote impact heeft op de productiviteit, maar ook en vooral de afkoelingsfasen na of tussen hittegolven – en er is heel weinig bekend over deze effecten.

"We beginnen nog maar net een mechanistisch inzicht te krijgen in de manier waarop hittegolven de poolgebieden kunnen beïnvloeden", zegt AWI-bioloog Rost. “Ons onderzoek is een belangrijke eerste stap en laat zien welke aspecten van hittegolven en welke fytoplankton-gerelateerde processen we nader moeten bekijken. Bovendien laat ons onderzoek zien dat wat we weten over de processen en effecten van steeds hogere temperaturen kan niet zomaar één-op-één worden toegepast."

In feite kunnen scenario's met fluctuerende temperaturen een breed scala aan effecten veroorzaken. Daarom is het voorspellen van de gevolgen ervan ingewikkelder dan bij voortdurende opwarming.

Om betere projecties en modellen te ontwikkelen over hoe de primaire productie en het Arctische ecosysteem zullen veranderen als reactie op de klimaatverandering, zal het daarom niet voldoende zijn om de effecten van gemiddelde temperaturen te onderzoeken; de effecten van temperatuurschommelingen moeten meer aandacht krijgen. Hoewel een stabiele opwarming tot een bepaalde temperatuur de productiviteit verhoogt, kunnen sommige hittegolven deze verlagen, terwijl andere deze verhogen.

Een beter begrip van de effecten van variabele temperaturen, vooral de afkoelingsfasen, is daarom essentieel voor het verbeteren van voorspellingen over potentiële veranderingen in de biodiversiteit. Onderzoek naar fytoplankton is hierbij van cruciaal belang, omdat veranderingen aan de basis van het voedselweb invloed kunnen hebben op alle hogere trofische niveaus, tot aan de visserij toe.

Meer informatie: Klara Wolf, Hittegolfreacties van fytoplanktongemeenschappen in het Noordpoolgebied worden veroorzaakt door de gecombineerde impact van opwarming en afkoeling, Wetenschappelijke vooruitgang (2024). DOI:10.1126/sciadv.adl5904. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adl5904

Journaalinformatie: Wetenschappelijke vooruitgang

Aangeboden door Alfred Wegener Instituut