Forskare från 20 av världens ledande oceanografiska forskningscentrum i dag varnade för att världens största livsmiljö - djuphavsbotten - kan möta svält och genomgripande ekologiska förändringar år 2100.

Värmande havstemperaturer, ökad försurning och spridning av låga syrezoner kommer att drastiskt förändra den biologiska mångfalden i djuphavsbotten från 200 till 6, 000 meter under ytan. Dessa ekosystems inverkan på samhället blir bara uppskattad, ändå kan dessa miljöer och deras roll i planetens funktion förändras av dessa omfattande effekter.

Resultat av studien, som fick stöd av Foundation Total och andra organisationer, publicerades i veckan i tidningen Elementa .

"Biologisk mångfald i många av dessa områden definieras av den magra mängden mat som når havsbotten och under de närmaste 80 -åriga åren - i vissa delar av världen - kommer den mängden mat att halveras, "sade Andrew Thurber, en marin ekolog från Oregon State University och medförfattare till studien. "Vi kommer sannolikt att se en förändring i dominans till mindre organismer. Vissa arter kommer att trivas, vissa kommer att migrera till andra områden, och många kommer att dö.

"Delar av världen kommer sannolikt att ha mer maneter och bläckfisk, till exempel, och färre fisk- och kallvattenkoraller. "

Studien använde prognoserna från 31 jordsystemmodeller som utvecklats för mellanstatliga panelen för klimatförändringar för att förutsäga hur temperaturen, mängd syre, surhet (pH) och matförsörjning till djuphavsbotten kommer att förändras år 2100. Författarna fann att dessa modeller förutspår att djupa havstemperaturer i "avgrunden" havsbotten (3, 000 till 6, 000 meter djupt) kommer att öka så mycket som 0,5 till 1,0 grader (Celsius) i Nordatlanten, Södra och arktiska oceanerna år 2100 jämfört med vad de är nu.

Temperaturer i de "badiga" djupen (200 till 3, 000 meter djupt) kommer att öka ännu mer - delar av denna djuphavsbotten väntas se en ökning med nästan 4 grader (C) i Stilla havet, Atlanten och Arktiska oceanerna.

"Medan fyra grader inte verkar vara så mycket på land, det är en massiv temperaturförändring i dessa miljöer, "Thurber sa." Det motsvarar att ha sommar för första gången på tusentals till miljoner år. "

Den övergripande bristen på mat kommer att förvärras av värmande temperaturer, Thurber påpekade.

"Temperaturhöjningen kommer att öka metabolismen av organismer som lever vid havsbotten, vilket betyder att de kommer att kräva mer mat vid en tidpunkt då mindre är tillgängligt. "

De flesta av djuphavet upplever redan en allvarlig brist på mat, men det är på väg att bli hungersnöd, enligt Andrew Sweetman, en forskare vid Heriot-Watt University i Edinburgh och huvudförfattare till studien.

"Abyssal havsmiljöer, som är över 3, 000 meter djup, är några av de mest matberövade regionerna på planeten, "Sweetman sa." Dessa livsmiljöer för närvarande förlitar sig på mindre kol per meter-kvadrat varje år än vad som finns i en enda sockerbit. Stora delar av avgrunden kommer att halvera denna lilla mängd mat och för en livsmiljö som täcker halva jorden, effekterna av detta kommer att bli enorma. "

Det är osannolikt att effekterna på djuphavet kvarstår där, säger forskarna. Värmande havstemperaturer förväntas öka stratifieringen i vissa områden men öka uppväxten i andra. Detta kan ändra mängden näringsämnen och syre i vattnet som förs tillbaka till ytan från djuphavet. Detta syrefattiga vatten kan påverka kustsamhällen, inklusive kommersiellt fiskeindustri, som skördar grundfisk från djuphavet globalt och särskilt i områden som Stilla havet i Nordamerika, Sa Thurber.

"För ett decennium sedan, vi såg till och med syrefattigt vatten komma tillräckligt grunt för att döda ett stort antal Dungeness-krabbor, "Thurber påpekade." Döden var massiv. "

Områden som sannolikt kommer att påverkas av nedgången i mat är norra och södra Stilla havet, Nord- och södra Atlanten, och norra och södra indiska oceanerna.

"I synnerhet Nordatlanten kommer att påverkas av varmare temperaturer, försurning, brist på mat och lägre syre, "Thurber sa." Vatten i regionen suger upp kolet från atmosfären och skickar det sedan på sin väg runt jorden, så det kommer sannolikt att bli den första som känner mest av förändringarna. "

Thurber, som är fakultetsmedlem i Oregon State's College of Earth, Hav, och atmosfäriska vetenskaper, har tidigare publicerat om "tjänsterna" eller fördelarna med djuphavsmiljöerna. Djuphavet är viktigt för många av de processer som påverkar jordens klimat, inklusive att fungera som en "diskbänk" för växthusgaser och hjälpa till att kompensera växande mängder koldioxid som släpps ut i atmosfären.

Dessa livsmiljöer hotas inte bara av varma temperaturer och ökande koldioxid; de används alltmer av fiske och utforskas av gruvindustrin för utvinning av mineraltillgångar.

"Om vi ​​ser tillbaka i jordens historia, vi kan se att små förändringar i djuphavet orsakade massiva förändringar i biologisk mångfald, "Thurber sa." Dessa förändringar drevs av samma effekter som vår modell förutspår kommer inom en snar framtid. Vi tycker att djuphavet är otroligt stabilt och för stort för att påverka, men det krävs inte mycket avvikelse för att skapa en radikalt förändrad miljö.