Los cambios a largo plazo en el fitoplancton

Productividad

Debido a que el fitoplancton son tan importantes para la biología del océano y el clima, cualquier cambio en su productividad podría tener una influencia significativa sobre la biodiversidad, la pesca y la alimentación humana, y el ritmo del calentamiento global.

Muchos modelos de la química y la biología del océano predicen que mientras se calienta la superficie del océano en respuesta al aumento de gases de efecto invernadero en la atmósfera, la productividad del fitoplancton disminuirá. La productividad se espera que caiga, porque como las aguas cálidas superficiales, la columna de agua es cada vez más estratificada , hay menos mezcla vertical de reciclar los nutrientes de las aguas profundas a la superficie.

Alrededor del 70% del océano está permanentemente estratificado en capas que no se mezclan bien. Entre finales de 1997 y mediados de 2008-, los satélites observaron que las temperaturas más cálidas que la media (línea roja) dio lugar a concentraciones de clorofila inferior a la media (línea azul) en estas áreas.(Gráfico adaptado de Behrenfeld et al. 2009 por Robert Simmon).

Durante la última década, los científicos han empezado a buscar esta tendencia en las observaciones por satélite, y los primeros estudios sugieren que ha habido una pequeña disminución en la productividad del fitoplancton global. Por ejemplo, los científicos del océano documentado un aumento de la superficie del océano subtropical giros-los menos-de producción marina, áreas en la última década. Estos bajos en nutrientes "desiertos marinos" parecen estar expandiéndose debido al aumento de las temperaturas superficiales del océano.

Composición por especies

Cientos de miles de especies de fitoplancton viven en océanos de la Tierra, cada una adaptada a las condiciones del agua en particular. Los cambios en la claridad del agua, el contenido de nutrientes, la salinidad y el cambio de las especies que viven en un lugar determinado.

Debido a que requieren mayor plancton más nutrientes, tienen una mayor necesidad de la mezcla vertical de la columna de agua que vuelve a surtir nutrientes agotados. A medida que el océano se ha calentado desde la década de 1950, se ha convertido cada vez más estratificada, que corta el reciclaje de nutrientes.

Continúa el calentamiento debido a la acumulación de dióxido de carbono se prevé que reducen las cantidades de fitoplancton más grandes como las diatomeas), en comparación con modelos más pequeños, como las cianobacterias. Los cambios en la abundancia relativa de especies de mayor tamaño en comparación con menores de fitoplancton se han observado ya en los lugares de todo el mundo, pero si cambiará la productividad en general sigue siendo incierto.

Como las concentraciones de dióxido de carbono (línea azul) aumentar en el próximo siglo, los océanos serán más estratificado. A medida que disminuye la surgencia, las poblaciones de fitoplancton más grandes como las diatomeas se predice una mayor disminución (línea verde). (Gráfico adaptado de Bopp 2005 por Robert Simmon).

Estos cambios en la composición de especies pueden ser benignos, o pueden dar lugar a una cascada de consecuencias negativas en toda la cadena alimentaria marina. grupos de asignación precisa de los análisis taxonómicos fitoplanctónicos es uno de los principales objetivos de la propuesta de futuras misiones de la NASA como el aerosol, Nube, Ecología (ACE) de la misión.

Referencias

1. Behrenfeld, MJ, Siegel, DA, O'Malley, TR, y Maritorena, S. (2009). fitoplancton del océano mundial. En Peterson TC, y Baringer MO (Eds.), estado del clima en 2008. Boletín de la Sociedad Meteorológica Americana. 90 (8), S68-S73.
2. Behrenfeld, MJ, O 'Malley, RT, Siegel, DA, McClain, CR, Sarmiento, JL, Feldman, GC, Milligan, AJ, et al. (2006). impulsado por las tendencias del clima en la productividad-océano contemporáneo. Nature, 444 (7120), 752-755.
3. Behrenfeld, MJ (2010). El abandono de profundidad crítica de la hipótesis de Sverdrup floraciones del fitoplancton. Ecología, 91 (4), 977-989.
4. Bopp, L. (2005). Respuesta de distribución de las diatomeas al calentamiento global y las posibles consecuencias: un estudio de modelo global. Geophysical Research Letters, 32 (L19606).
5. Ciclo del Carbono. (2009). PNUMA / GRID Arendal Maps-y la Biblioteca de gráficos.Obtenido junio 1, 2010.
6. Díaz, RJ, y Rosenberg, R. (2008). Difusión de zonas muertas y consecuencias para los ecosistemas marinos. Ciencia, 321 (5891), 926-929.
7. Feldman, G., Clark, D., & Halpern, D. (1984). color observaciones por satélite de la distribución del fitoplancton en el Pacífico ecuatorial oriental durante El Niño 1982-1983. Ciencia, 226 (4678), 1069-1071.
8. Gaines, S., y Airame, S. (sf). Antecedentes: La surgencia. Océano NOAA Explorer Página web: En busca del Santuario. Consultado el 20 de mayo 2010.
9. Va, va JI, JI, Thoppil, PG, Gomes, HDR, y Fasullo, JT (2005). El calentamiento de la masa continental euroasiática está haciendo el Mar Arábigo más productivo.Ciencia, 308 (5721), 545-547.
10. Hallegraeff, GM (2010). Cambio Climático Mar, Comunidad respuestas del fitoplancton, y Floraciones de Algas Nocivas: un reto formidable predictivo.Diario de Ficología, 46 (2), 220-235.
11. Hendiarti, N., Siegel, H., y Ohde, T. (2004). Investigación de los diferentes procesos costeros en aguas de Indonesia a partir de datos SeaWiFS. Deep Sea Research Part II: Estudios de actualidad en Oceanografía, 51 (1-3), 85 -97.
12. Gregg, W. (2003). producción primaria del océano y el clima: Global cambios decenales. Geophysical Research Letters, 30 (15).
13. McClain, CR, Signorini, SR, y Christian, JR (2004). variabilidad giro sub-tropical observada por los satélites de color del océano. Deep Sea Research Part II: Estudios de actualidad en Oceanografía, 51 (1-3), 281-301.
14. Polovina, JJ, Howell, EA, y Abecassis, M. (2008). productivas aguas del océano por lo menos se están ampliando. Geophysical Research Letters, 35 (3).
15. Richardson, AJ, y Schoeman, DS (2004). impacto climático en los ecosistemas de plancton en el Atlántico Nordeste. Ciencia, 305 (5690), 1609-1612. Susanto, RD, Moore, TS, y Marra, J. (2006). variabilidad color del mar en los mares de Indonesia durante la época de SeaWiFS. Geoquímica Geofísica Geosystems, 7,Q05021.
16. Yoder, JA, y Kennelly, MA (2003). estacional y la variabilidad del ENOS en el océano mundial pigmentos fotosintéticos derivados de 4 años de mediciones SeaWiFS. Ciclos biogeoquímicos globales, 17 (4), 1112.