Färgförändringar i norra Röda havet indikerar att stigande havstemperaturer kan påverka tropiska marina ekosystem avsevärt.

Att övervaka överflöd av växtplankton kan hjälpa till att identifiera områden i haven som är mottagliga för klimatförändringarnas påverkan, föreslår KAUST -forskare.

Vintersäsongens blomningar av växtplanktontillväxt i norra Röda havet börjar senare, varar under kortare perioder, och slutar tidigare när havets yttemperaturer stiger. Växtplankton, mikroskopiska marina växter, är i botten av näringskedjan för många organismer, inklusive människor, så ett uppvärmande klimat kommer sannolikt att få en betydande kaskadpåverkan på marina ekosystem och därefter.

"Växtplankton utgör basen för oceaniska livsmedelsbanor och stöder tillväxten av många marina organismer, inklusive zooplankton, ryggradslösa djur, fisk och stora däggdjur, som valar, "säger John Gittings, en oceanografi doktorsexamen kandidat på KAUST. "Växtplankton är också viktiga sekvenser av koldioxid och hjälper till att reglera jordens temperatur. Genom fotosyntes, de är också ansvariga för cirka 50 procent av syret vi andas. "

KAUST-forskare undersökte havsfärgförändringar under en 18-årsperiod (1998 till 2015) i norra Röda havet. Data kommer från European Space Agency satellitsensorer som upptäcker växtplanktonabsorption av ljus för fotosyntesprocessen. Teamet kartlade dessa data över tid och jämförde det med temperaturförändringar på havets yta och inom dess djupare lager med hjälp av datasimuleringar som de hade utvecklat för Röda havet.

De fann att när vintrarna var varmare ökade havets yttemperaturer, vilket leder till en minskning av värmeväxlingen mellan havet och atmosfären. Detta, i tur och ordning, minskad blandning av djupare näringsbelastat vatten med de mer ytliga lagren av vatten där växtplanktonen lever. Förändringar i tillgången på näringsämnen för växtplankton innebär att deras säsongstillväxt på vintern blir senare och kortare.

Den norra delen av Röda havet är unik och skiljer sig från de mer sydliga delarna:dess växtplanktondynamik, och därmed ekosystemet, är mer lik andra tropiska havsmassor. Detta innebär att det kan fungera som ett modellekosystem för andra tropiska marina ekosystem, förklarar Gittings.

Studien förebådar förändringar när och hur mycket växtplankton som finns tillgängligt i tropikerna för utfodring av marina larver, förklarar KAUST Earth -modelleringsexperten Ibrahim Hoteit. "Att kombinera våra resultat med liknande studier som tittade på effekterna av mindre växtplankton och förändrad blomningstid på högre nivåer i näringskedjan kan ge ledtrådar till hur ekosystemet reagerar och hur människor kan påverkas, " han säger.

Studier har visat att en förändring av blomningstiden i tropikerna med bara några veckor kan minska överlevnadsgraden för små zooplankton och fiskar.

Också, fytoplanktonmängden är kopplad till överlevnaden av fisklarver på tropiska korallrev. "Kommersiellt viktiga arter kan påverkas, slutligen påverkar mänskliga befolkningar som är beroende av kustfiske som en viktig proteinkälla, "Tillägger Hoteit.

Teamet planerar att ytterligare undersöka mekanismerna som bidrar till bildandet och underhållet av växtplanktonblommor, och hur dessa kan förändras inom olika klimatförändringsscenarier.