Forskare vid University of Adelaide har konstruerat en marin livsmedelsweb för att visa hur klimatförändringar kan påverka vår framtida fiskförsörjning och marin biologisk mångfald.

Publicerad idag i Global förändringsbiologi , forskarna fann att höga koldioxidutsläpp som förväntas i slutet av århundradet som orsakar havsförsurning kommer att öka produktionen på olika nivåer av näringsväven, men uppvärmningen av havet avbröt denna fördel genom att orsaka stress för marina djur, förhindra att de använder de ökade resurserna effektivt för sin egen tillväxt och utveckling. Resultatet blev en kollapsande matväv.

"Människor är starkt beroende av en mångfald av tjänster som tillhandahålls av havets ekosystem, inklusive maten vi äter och industrier som härrör från det, " säger projektledare professor Ivan Nagelkerken, från universitetets miljöinstitut.

"Vår förståelse av vad som sannolikt kommer att hända har försvårats av ett alltför beroende av förenklade laboratoriesystem centrerade på enskilda nivåer av näringsväven. I denna studie, Vi skapade en serie matbanor på tre nivåer och övervakade och mätte resultaten under ett antal månader för att ge en förståelse för framtida livsmedelsbanor under klimatförändringar. "

Forskarna konstruerade marina näringsnät baserade på växter som använder solljus och näringsämnen för att växa (alger), små ryggradslösa djur som betar på växterna (som räkor), och fiskar som i sin tur förgriper sig på små ryggradslösa djur. De hade 12 stora akvarier med olika arter för att efterlikna sjögräs, öppen sand och steniga revlivsmiljöer, simulera tidvattenrörelser med cirkulära strömmar.

Livsmedelsbanorna utsattes för nivåerna av havsförsurning och uppvärmning som förutspås för slutet av detta århundrade. Under flera månader, forskarna utvärderade de grundläggande processerna som fungerar i livsmedelsbanor som predation och tillväxt av organismer.

"Höga koldioxidkoncentrationer ökade växternas tillväxt; mer växtföda innebar fler små ryggradslösa djur, och fler små ryggradslösa djur, i tur och ordning, låtit fisken växa snabbare, "säger doktoranden Silvan Goldenberg, som leds av professor Nagelkerken och professor Sean Connell.

"Dock, uppvärmningen av havet avbröt denna fördel med förhöjd koldioxid genom att orsaka stress för djuren, gör dem mindre effektiva matare och förhindrar att den extra energi som produceras av växterna går genom näringsnätet till fisken. På samma gång, fiskar blev hungrigare vid högre temperaturer och började decimera sitt byte, de små ryggradslösa djur ".

Forskarna fann att havsuppvärmningen skulle vara en överväldigande stressfaktor som gjorde näringsvävarna mindre effektiva, neutraliserade den ”gödslande” effekten av förhöjd koldioxid och slängde det ömtåliga förhållandet mellan rovdjur och byten ur balans.

"Konsekvenserna för marina ekosystem kommer sannolikt att bli allvarliga, "säger professor Nagelkerken." Hav i framtiden kan ge oss mindre fisk och skaldjur för att äta, och större djur som är på toppen av näringsväven, särskilt, kommer att lida. Vi hoppas att denna studie kommer att ge prediktiv förståelse som är avgörande för effektiv fiskeförvaltning."