I vilken utsträckning klimatförändringarna påverkar det vitala marina näringsnätet - som föder det redan pressade globala fisket - avslöjas genom en ny, innovativ studie.

Ett internationellt forskarlag, som inkluderar professor Peter Cox från University of Exeter, har identifierat en banbrytande teknik för att fastställa i vilken grad den globala uppvärmningen påverkar havets huvudsakliga källa till föda under loppet av detta århundrade.

Forskningen, publicerad i Naturens klimatförändringar , föreslår att denna biologiska produktion kommer att visa en enorm minskning under den globala uppvärmningen. Som huvudförfattare Lester Kwiatkowski, vid Institut Pierre-Simon Laplace i Frankrike, förklarar:"Med vårt tillvägagångssätt uppskattar vi att under ett utsläppsscenario "business-as-usual" kommer det att finnas cirka 11 % minskning i tropisk marin primärproduktion och en 6 % minskning i global marin primärproduktion år 2100.

Teamet av forskare tror att om inte kraftfulla åtgärder vidtas för att begränsa klimatförändringarna, det kommer sannolikt att bli en allvarlig inverkan på redan pressat globalt fiske under de kommande decennierna.

Professor Cox, en världsledande klimatforskare från Exeters matematiska avdelning sa:"vi uppskattar att den tropiska primärproduktionen kommer att minska med 3% för varje grad Celsius som det tropiska havet värmer".

Tidigare studier har visat att mängden marint plankton fluktuerar avsevärt som en direkt reaktion på El Nino-fenomenet – vilket tyder på att klimatförändringarna kommer att försvaga den biologiska produktionen av tropiska hav under de kommande decennierna.

Marin primärproduktion av växtplankton – mikroskopiska växtliknande organismer som förlitar sig på fotosyntes för att reproducera och växa – utgör den huvudsakliga källan till mat och energi till den marina näringsväven, och påverkar koncentrationen av atmosfärisk CO2.

Prognoser om hur denna viktiga energikälla och mat kommer att reagera på klimatförändringarna är för närvarande mycket osäkra – vissa modeller indikerar att klimatförändringar kan öka primärproduktionen, medan andra projekterar nedgångar på upp till 20 % fram till 2100.

Den nya studien identifierar ett nytt sätt att minska osäkerheten i samband med prognoser av marin primärproduktion. Genom att använda en stor samling modelleringsresultat, studien visar ett konsekvent samband mellan den långsiktiga känsligheten hos havets primärproduktion för klimatförändringar och den årliga känsligheten hos primärproduktionen för variationer i El Niño/Southern Oscillation (ENSO).

Modeller som är mycket känsliga för årlig klimatvariation är också mycket känsliga för långsiktiga klimatförändringar. Genom att använda detta förhållande i kombination med satellitbaserade observationer av primärproduktionens historiska mellanårliga känslighet, författarna kunde begränsa prognoser om den långsiktiga klimatpåverkan på primärproduktionen.

Studiens medförfattare Laurent Bopp tillade, "Detta arbete ökar avsevärt vårt förtroende för modellprognoser. Utan kraftfulla åtgärder för att minska utsläppen av växthusgaser, klimatförändringar kommer nästan säkert att resultera i en långsiktig minskning av havets växtplankton. Detta kommer sannolikt att få negativa konsekvenser för redan pressade globala fiske."