Tonfisk och andra bästa rovdjur kan få slut på mat i uppvärmda hav. Tonfiskbild från www.shutterstock.com Ivan Nagelkerken
Några av havets främsta rovdjur, som tonfisk och hajar, kommer sannolikt att uppleva effekterna av stigande koldioxidnivåer mer jämfört med andra marina arter.
Det är bara ett av resultaten av a studera publicerad idag i Proceedings of the National Academy of Science.
Under de senaste fem åren har vi sett en betydande ökning av forskningen om havs försurning och uppvärmning av hav och deras effekt på marint liv. Jag och min kollega Sean Connell tittade på dessa studier för att se om vi kunde hitta några övergripande mönster.
Vi tyckte att nyheterna totalt sett tyvärr inte är bra för det marina livet, och om vi inte gör något för att stoppa klimatförändringarna kan vi förlora livsmiljöer som korallrev och se försvagningen av livsmedelskedjor som stöder vårt fiske.
Försurande och värmande hav
Människor har tillfört koldioxid till atmosfären till stor del genom att bränna fossila bränslen. I ett värsta fall, utan att göra något för att stoppa ökade utsläpp, förväntar vi oss att koldioxidhalterna når cirka 1,000 delar per miljon i slutet av seklet.
Denna ökning av växthusgaser ”försurar” haven. Det händer nu. Koldioxidkoncentrationer har nått omkring 400 delar per miljonjämfört med runt 270 delar per miljon före den industriella revolutionen.
Denna extra koldioxid, när den löser sig i haven, minskar pH-värdet i haven - det vill säga gör dem surare.
Många havsdjur, särskilt de som bygger livsmiljöer som koraller och skaldjur, gör skelett av kalciumkarbonat, som de får från joner upplösta i havsvatten.
När koldioxid löses upp i havsvatten gör det dessa kalciumkarbonatjoner svårare för marint liv att samlas upp och förvandlas till skelett. Det är som en person som går på en diet utan kalcium.
Först resulterar detta i att marint liv producerar spröda skelett, men kan i slutändan leda till att skelett upplöses.
En kalciumfri diet
Många studier har tittat på vad som kommer att hända med dessa livsformer som producerar skelett, men vi ville titta på hur stigande koldioxid skulle påverka havet i bredare skala.
Vi analyserade mer än 600 experiment med försurning och uppvärmning av hav.
Sammantaget verkar det som att uppvärmningstemperaturer och försurande hav kommer att ha en negativ effekt på arter och ekosystem. Detta innebär minskad tillväxt, överflöd och mångfald av marina arter.
Vi fann också att dessa resultat mest var konsekventa över breddgrader - de var inte bara begränsade till tropiska hav.
Haven värms upp när de försurar, så det är viktigt att titta på dessa två förändringar tillsammans. Tidigare analyser tittade vanligtvis på specifika livsfaser or olika ekosystem.
Det är troligt att försurning kommer att interagera med uppvärmningen för att få en sämre effekt. Till exempel, om du skulle se en 20% minskning av förkalkningshastigheter på grund av stigande temperaturer och en 25% minskning av förkalkning på grund av försurning, kan den kombinerade minskningen vara 60%. Vi ser dessa effekter regelbundet i de studier vi tittat på.
Naturligtvis kommer inte alla arter att visa samma svar. Vi förväntar oss att vissa arter kan acklimatisera sig eller anpassa sig till förändringar, särskilt under längre tidsperioder, kanske som ett par decennier. Till exempel, a färsk studie på en korall som bor i en tropisk lagun fann den att den har viss kapacitet att anpassa sig. Vi fann att mer generalistiska arter som mikroorganismer verkar klara sig särskilt bra under klimatförändringar, och även vissa fiskarter längst ner i livsmedelskedjan kan visa ökningar i deras populationer.
Föränderliga hela ekosystem
Mest oroande är inte bara förändringarna av enskilda arter utan också hela ekosystem.
Vi fann att revhabitat är sårbara: korallrev, men även tempererade rev byggda av blötdjur som ostron och musslor. Många grunt tempererat vatten brukade ha ostronrev, men det finns få naturliga rev kvar.
Det finns också kallvattenrev bildas av andra korallarter, som växer långsamt under tusentals år i de kallare temperaturerna. I vår analys fann vi att försurning kan orsaka att dessa livsmiljöer visar minskad tillväxt. Dessa livsmiljöer ligger ofta i djupa vatten och är mycket känsliga för påverkan på människor.
Vi upptäckte också att dessa förändringar påverkar hela havets matväv.
Vi fann att varmare temperaturer betyder mer fytoplankton - de små växtliknande livsformer som ligger till grund för många livsmedelskedjor i havet. Detta innebär mer mat för betesorter som matar på fytoplankton.
Varmare temperaturer betyder också snabbare ämnesomsättningar, vilket kräver mer mat. Men detta översattes inte till högre tillväxthastigheter hos betesorter. Det är dödligt eftersom nästa nivå uppe i livsmedelskedjan (de arter som äter betande djur) skulle ha mindre mat, men ändå behöver mer mat på grund av snabbare ämnesomsättning.
Denna effekt förväntas bli starkare när du går upp i livsmedelskedjan, så rovdjur som tonfisk, hajar och gruppörer kommer att vara den art som skulle känna de starkaste effekterna.
Dessa arter är också hotad av överfiske, vilket ger ytterligare en stressnivå. Överfiske förändrar viktiga livsmedelsinteraktioner (t.ex. kontroll uppifrån av bytesarter) och kan också minska genpoolen hos potentiellt starka individer eller arter som kan bilda nästa generation av mer motståndskraftiga djur. Och detta är utöver andra hot som föroreningar och övergödning.
Där ligger en möjlighet. Vi kan inte förändra klimatförändringar (eller havsförsurning) på kort sikt. Men om vi kan mildra effekterna av överfiske och andra mänskliga stressfaktorer kan vi potentiellt köpa lite tid för olika arter att anpassa sig till klimatförändringen.
Arter kan genetiskt anpassa sig till förändringar över geologiska tidsskalor i tusentals år - som vi kan se från modern arts överlevnad över många upp- och nedgångar i klimatet. Men de förändringar vi har gjort på haven kommer att äga rum under årtionden - inte ens en generation av en långlivad havssköldpadda eller haj.
Med så snabba förändringar kommer många arter i havet sannolikt inte att kunna anpassa sig.
Om författaren
Ivan Nagelkerken, Docent, marinbiologi
relaterade böcker
Livet efter kol: Nästa globala omvandling av städer
by Peter Plastrik, John Cleveland
Framtiden för våra städer är inte vad det brukade vara. Den moderna stadsmodellen som tog hållet globalt under tjugonde århundradet har överlevt sin användbarhet. Det kan inte lösa de problem som det hjälpte till att skapa - särskilt global uppvärmning. Lyckligtvis utvecklas en ny modell för stadsutveckling i städer för att aggressivt hantera klimatförändringarnas verklighet. Det förändrar hur städer utformar och använder fysiskt utrymme, genererar ekonomisk rikedom, konsumerar och spenderar resurser, utnyttjar och upprätthåller de naturliga ekosystemen och förbereder sig för framtiden. Finns på Amazon
Den sjätte utrotningen: En onaturlig historia
av Elizabeth Kolbert
Under de senaste hälften miljarder åren har det funnits fem massutrotningar, när livet på jorden plötsligt och dramatiskt kom fram. Forskare runt om i världen övervakar för närvarande den sjätte utrotningen, som förutspås vara den mest förödande utrotningshändelsen sedan asteroidpåverkan som utplånade dinosaurierna. Den här gången är katastrofen oss. I prosa som är omedelbart öppen, underhållande och djupt informerad, Ny Yorker författaren Elizabeth Kolbert berättar för oss varför och hur människor har förändrat livet på planeten på ett sätt som ingen art har tidigare. Interweaving forskning i ett halvt dussin discipliner, beskrivningar av den fascinerande arten som redan har gått vilse, och utrotningshistoria som ett koncept, ger Kolbert ett rörligt och omfattande redogör för försvinnandena före våra ögon. Hon visar att den sjätte utrotningen sannolikt kommer att vara mänsklighetens mest varaktiga arv, vilket tvingar oss att ompröva den grundläggande frågan om vad det innebär att vara mänsklig. Finns på Amazon
Klimatkrig: Kampen för överlevnad som världsöverhettning
av Gwynne Dyer
Vågor av klimatflyktingar. Dussintals misslyckade stater. All-out krig. Från en av världens stora geopolitiska analytiker kommer en skrämmande glimt av den strategiska verkligheten i den närmaste framtiden, när klimatförändringen driver världens makt mot överlevnadspolitiken. Forntida och orättvisa, Klimatkrig kommer att bli en av de viktigaste böckerna under de kommande åren. Läs det och ta reda på vad vi ska på. Finns på Amazon
Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
