Kleurveranderingen in de noordelijke Rode Zee duiden erop dat stijgende zeetemperaturen een aanzienlijke invloed kunnen hebben op tropische mariene ecosystemen.

Het monitoren van de overvloed aan fytoplankton kan helpen om gebieden in de oceanen te identificeren die gevoelig zijn voor de gevolgen van klimaatverandering, suggereren KAUST-onderzoekers.

Winterseizoensbloei van fytoplanktongroei in de noordelijke Rode Zee begint later, voor kortere perioden, en eerder eindigen als de temperatuur van het zeeoppervlak stijgt. fytoplankton, microscopische zeeplanten, staan ​​voor veel organismen onderaan de voedselketen, inclusief mensen, dus een opwarmend klimaat zal waarschijnlijk een aanzienlijke trapsgewijze impact hebben op mariene ecosystemen en daarbuiten.

"Fytoplankton vormt de basis van oceanische voedselwebben en ondersteunt de groei van veel mariene organismen, inclusief zoöplankton, ongewervelden, vissen en grote zoogdieren, zoals walvissen, " zegt John Gittings, een oceanografie Ph.D. kandidaat bij KAUST. "Fytoplankton is ook een belangrijke sequestr van koolstofdioxide en helpt bij het reguleren van de temperatuur op aarde. Door fotosynthese, ze zijn ook verantwoordelijk voor ongeveer 50 procent van de zuurstof die we inademen."

KAUST-onderzoekers onderzochten de kleurveranderingen van de oceaan over een periode van 18 jaar (1998 tot 2015) in de noordelijke Rode Zee. De gegevens zijn afkomstig van satellietsensoren van het European Space Agency die de absorptie van licht door fytoplankton detecteren voor het proces van fotosynthese. Het team bracht deze gegevens in de loop van de tijd in kaart en vergeleek ze met temperatuurveranderingen aan het zeeoppervlak en in de diepere lagen met behulp van computersimulaties die ze voor de Rode Zee hadden ontwikkeld.

Ze ontdekten dat wanneer de winters warmer waren, de temperatuur van het zeeoppervlak steeg, wat leidt tot een afname van de warmte-uitwisseling tussen de zee en de atmosfeer. Dit, beurtelings, verminderde vermenging van dieper met voedingsstoffen beladen water met de meer oppervlakkige waterlagen waar het fytoplankton leeft. Veranderingen in de beschikbaarheid van voedingsstoffen voor fytoplankton betekenen dat hun groeispurts in de winterseizoenen later en korter zijn.

Het noordelijke deel van de Rode Zee is uniek en verschilt van de meer zuidelijke delen:de dynamiek van fytoplankton, en dus ecosysteem, lijken meer op andere tropische oceaanmassa's. Dit betekent dat het kan dienen als een modelecosysteem voor andere tropische mariene ecosystemen, legt Gittings uit.

De studie voorspelt veranderingen met betrekking tot wanneer en hoeveel fytoplankton beschikbaar is in de tropen voor het voeden van mariene larven, legt KAUST Earth-modelleringsexpert Ibrahim Hotei uit. "Het combineren van onze resultaten met vergelijkbare onderzoeken waarin werd gekeken naar de effecten van minder fytoplankton en veranderde bloeitiming op hogere niveaus van de voedselketen, kan aanwijzingen geven over hoe het ecosysteem reageert en hoe mensen kunnen worden beïnvloed, " hij zegt.

Studies hebben aangetoond dat een verschuiving van de bloeitijd in de tropen met slechts een paar weken de overlevingskansen van klein zoöplankton en vissen kan verminderen.

Ook, De overvloed aan fytoplankton is gekoppeld aan het voortbestaan ​​van vislarven op tropische koraalriffen. "Commercieel belangrijke soorten kunnen worden aangetast, uiteindelijk van invloed zijn op menselijke populaties die afhankelijk zijn van kustvisserij als een belangrijke bron van eiwitten, ", voegt Hotiteit toe.

Het team is van plan om de mechanismen die bijdragen aan de vorming en instandhouding van fytoplanktonbloei verder te onderzoeken, en hoe deze kunnen veranderen binnen verschillende scenario's voor klimaatverandering.