Het begrijpen van de evolutie van het poolijs is niet voldoende om de effecten van de klimaatverandering op mariene ecosystemen in de Antarctische zeebodem te bestuderen. Het is ook noodzakelijk om de intensiteit van de lokale productie van fytoplankton tijdens de Antarctische zomer te bepalen, zoals vermeld in een nieuwe studie door een onderzoeksteam van de Faculteit Biologie en het Biodiversity Research Institute (IRBio) van de Universiteit van Barcelona, gepubliceerd in het tijdschrift Marien milieuonderzoek .

Wanneer de zee bevriest op Antarctica

Extreem lage temperaturen, sterke oceaanstromingen en de brede seizoensdekking van zee-ijs zijn factoren die de kenmerken van de Antarctische mariene ecosystemen bepalen. Vooral, de seizoensgebondenheid met betrekking tot de ijsvorming in het mariene oppervlak is een proces dat rechtstreeks van invloed is op de dynamiek van de mariene ecosystemen en de stroom van materie en energie in complexe Antarctische trofische netwerken. Tijdens de Antarctische winter, het ijs en de sneeuw die zich ophopen, beperken de beschikbaarheid van licht, en als een resultaat, dit vermindert de activiteit van fotosynthetische organismen en de productie van krill (basisvoedselbron binnen het voedselnetwerk in Antarctische mariene ecosystemen).

De belangrijkste bronnen van organische koolstof in de Antarctische ecosystemen in de ondiepe wateren zijn fytoplankton, algen die onder het ijs groeien en algen die vastzitten in rotsen. Echter, een groot deel van deze primaire productie komt niet rechtstreeks via herbivoren in het trofische netwerk terecht, maar als afval (steendeeltjes). "De aanwezigheid van ijs in de ondiepe wateren beperkt de primaire productie gedurende een groot deel van het jaar. Dit bepaalt dat benthische trofische netwerken grotendeels afhankelijk zijn van de verzamelde organische stof in de zeebodem tijdens de zomermaanden, " merkt Lluís Cardona op, eerste auteur van het artikel en docent aan de afdeling Evolutionaire Biologie, Ecologie en Milieuwetenschappen, en de IRBio.

"Daten, we dachten dat deze afhankelijkheid acuut zou zijn in gebieden waar het zeeoppervlak voor langere tijd bevroren blijft, en dit zou een kleinere diversiteit aan trofische niches met zich meebrengen en een korter en overtollig trofisch netwerk terwijl we naar het zuiden gaan, " merkt de onderzoeker op. De studie benadrukt dat de intensiteit van de zomerbloei van fytoplankton deze gradiënt verandert en daarom wordt de structuur van benthische kustsystemen sterk gewijzigd waar de bloei intens is.

Veranderingen in de Antarctische mariene ecosystemen

De studie was gebaseerd op de analyse van C- en N-stabiele isotopen om de ecologische niche te identificeren - de rol van elk organisme in de structuur en functie van het ecosysteem - van een reeks mariene soorten gevangen in Base Rothera, Cierva-baai, Maxwell-baai, Hoop Baai, en Paradijshaven, aan de westkant van het Antarctisch schiereiland, en Zuidelijke Shetlandeilanden. Met behulp van de isotopenanalyses, experts konden de grote stabiliteit van het trofische niveau van elke soort verifiëren, maar ze ontdekten ook een aanzienlijke geografische variëteit in de gebruikte koolstofbronnen. Met de gebruikte methodologieën in eerdere studies, in het bijzonder, de studie van de maaginhoud - de verkregen gegevens gaven een hoge taxonomische resolutie, maar boden geen volledige versie van het dieet in de loop van de tijd, wat een groot verschil in resultaten veroorzaakte.

Volgens de conclusies van het onderzoek, "waar de productie van fytoplankton intens is, het bentische ecosysteem ontvangt veel organisch materiaal afkomstig van het fytoplankton dat de basisbron van koolstof wordt voor bentische soorten, ongeacht de breedtegraad en lengte van het zee-ijs. Dit vermindert het belang van bentische algen als koolstofbron, die echter zeer hoog is, aangezien deze worden beschermd tegen herbivoren door chemische afweermiddelen (afstotende natuurlijke producten"), " merkt Lluís Cardona op. Daarom, die gebieden met een zomerbloei van intens fytoplankton, tonen een korter en redundant trofisch netwerk, zoals in het zeeoppervlak dat maandenlang bevroren blijft. "Daarom, om de impact van klimaatverandering op bentische ecosystemen te beoordelen, het is net zo belangrijk om veranderingen in de zomerproductie van fytoplankton te voorspellen als om te simuleren hoe lang het ijs in het zeeoppervlak zal blijven, ’ merkt de onderzoeker op.

Een kwetsbaar poolgebied voor klimaatverandering

Het Antarctisch schiereiland is het meest getroffen gebied door klimaatverandering in het witte continent. Volgens de huidige gegevens, in de winter, er is een vermindering van de lengte van het zee-ijs in het noorden, en een beweging naar het zuiden met betrekking tot de soorten zoals de Antarctische krill. Daarom, de huidige omstandigheden in het noorden van het Antarctisch schiereiland kunnen model staan ​​voor de toekomst van de zuidwestelijke schiereilanden, zolang de zomerproductie van fytoplankton gelijk blijft, deskundigen noteren.