Efter att ha värmt upp en naturlig havsbotten i Antarktiska havet med bara 1° eller 2° Celsius, forskare observerade massiva effekter på en marin sammansättning, när tillväxttakten nästan fördubblades. Resultaten av vad forskarna kallar det "mest realistiska havsuppvärmningsexperimentet hittills" rapporterades i Aktuell biologi den 31 augusti visar att effekterna av framtida uppvärmning vida överstiger förväntningarna.

"Jag blev ganska förvånad, " säger Gail Ashton från British Antarctic Survey och Smithsonian Environmental Research Center. "Jag förväntade mig inte en signifikant observerbar skillnad i samhällen som värmdes upp med bara 1°C i Antarktis. Jag har tillbringat större delen av min karriär med att arbeta i tempererade klimat där samhällen upplever mycket större temperaturfluktuationer och inte förväntade mig ett sådant svar på bara 1°Cs förändring."

Att förutsäga hur organismer och hela samhällen kommer att reagera på klimatförändringar i framtiden är fortfarande en stor utmaning. Så, Ashton och hennes kollegor bestämde sig för att faktiskt värma ett område av havsbotten runt Rothera Research Station och se vad som hände. De använde uppvärmda sättningspaneler för att värma ett tunt lager vatten med 1°C eller 2°C över den omgivande temperaturen. Dessa ökningar av den globala temperaturen förväntas inom de närmaste 50 och 100 åren, respektive.

Experimentet visade att med en temperaturökning på 1°C, en enda pionjärart av bryozoan (Fenestrulina rugula) tog fart. Att en art till slut dominerade samhället, driver en minskning av den totala artmångfalden och jämnheten inom två månader. Individer av en marin mask, Romanchella perrieri, växte också till en genomsnittlig storlek 70 procent större än de under omgivande förhållanden, forskarna rapporterar.

Organismernas svar på en temperaturökning på 2°C var mycket mer varierande. Tillväxthastighetens svar på uppvärmningen skilde sig åt mellan arterna, åldrar, och årstider. Arter växte i allmänhet snabbare med uppvärmningen under den antarktiska sommaren. Dock, olika svar mellan arter observerades i mars, när både mattillgången för suspensionsmatare och omgivningstemperaturen minskade, forskarna rapporterar.

Forskarna säger att resultaten tyder på att klimatförändringar kan ha ännu större effekter på polära marina ekosystem än vad som hade förväntats. När planeten värms upp, det kommer att finnas vinnare (som mossan Fenestrulina rugula) och förlorare.

Forskarna säger att de nu planerar att utöka användningen av denna teknik för att undersöka svaret på uppvärmning på andra platser och samhällen, inklusive Arktis.