Viktiga mikroskopiska varelser som producerar hälften av syret i atmosfären kan snabbt anpassa sig till den globala uppvärmningen, tyder ny forskning på.
Växtplankton, som också fungerar som en viktig matförsörjning för fisk, kan öka hastigheten med vilken de tar upp koldioxid och frigör syre när de är i varmare vattentemperaturer, visar ett långvarigt experiment.
Övervakning av en art, en grön alg, Chlamydomonas reinhardtii , efter tio år av dem att ha varit i vatten med högre temperatur visar de att de snabbt anpassar sig så att de fortfarande kan fotosyntetisera mer än de andas.
Växtplankton använder klorofyll för att fånga solljus, och fotosyntes för att omvandla det till kemisk energi. Det betyder att de är avgörande för att minska koldioxiden i atmosfären och för att ge mat till vattenlivet.
Det är avgörande att veta hur dessa små organismer – som inte är synliga för blotta ögat – reagerar på klimatförändringar på lång sikt. Experter hade gjort förutsägelser att den klimatförändringen skulle ha negativa effekter på växtplankton. Men en ny studie visar att grönalger kan anpassa sig till varmare vattentemperaturer. De blir mer konkurrenskraftiga och ökar mängden de kan fotosyntetisera.
Alger som undersöktes av forskare som levde i varmare vatten blev bättre, och mer konkurrenskraftig, bevisar att dessa små varelser anpassar sig väl till klimatförändringar. Detta tyder på att denna art kan fortsätta att vara en riklig källa till föda för vattenlevande liv även om temperaturen stiger.
Tidigare studier som försökte svara på denna fråga har endast utförts i laboratorier snarare än att titta på hur växtplankton reagerade på verkliga förhållanden. I motsats till denna forskning, som hittills har pågått i tio år, har tillåtit forskare att undersöka hur grönalgerna mår i sin naturliga miljö, där de utsätts för en mer komplex miljö, och konkurrenter.
Forskare vid University of Exeter, arbeta med kollegor från Imperial College, och drottning Mary, University of London, har under ett decennium övervakat tio tankar hem till växtplanktonet med sötvatten uppvärmt till fyra grader Celsius över omgivningstemperaturen. Detta är den takt med vilken vårt klimat kommer att ha värmts upp i slutet av seklet. Temperaturerna på tio andra tankar hölls vid normala temperaturer. Alla tankar hölls utanför Freshwater Biological Associations flodlaboratorium i Dorset. Alla tjugo tankar var befolkade med samma typer och andel av olika sötvattensfytoplankton, djurplankton, ryggradslösa djur och växter. I laboratoriet testade forskare hur mycket algerna kunde fotosyntes, hur snabbt de växte, och hur bra de utkonkurrerade organismer från omgivande dammar.
Huvudförfattaren Dr Elisa Schaum sa:"Fytoplankton kan vara mikroskopiskt litet, men de är nödvändiga för allt vattenlevande liv. De ger mat åt djurplankton, som sedan äts av fisk. Akvatiska ekosystem producerar syre i vartannat andetag vi tar, och ansvarar för havens kapacitet som sänka för koldioxid.
"Annan forskning hade föreslagit att ökade temperaturer kan ställa till problem för vissa typer av växtplankton. Men vi har visat att alger anpassar sig mycket snabbt och att mekanismen som ligger till grund för deras evolutionära svar är kopplad till högre hastigheter av fotosyntes - de kan producera mer energi, och kanalisera den till snabbare tillväxttakt och bättre kapacitet för konkurrens med andra alger. De delar sig en gång om dagen och lever i stora populationer av tusentals celler per milliliter vatten. Detta innebär att evolutionära förändringar görs genom några hundra generationer inom ett par år.
"Det är viktigt att inse att klimatförändringarna är ett allvarligt hot mot akvatiska ekosystem. Även om de grönalger som övervakas i vår studie klarar förhöjd temperatur väl, och kanske kan upprätthålla populationer av organismer som äter dem, vi vet inte ännu vad som kommer att hända med andra grupper av alger, och om de kommer att anpassa sig genom samma mekanismer eller inte."
