Marina mikroorganismer i södra oceanen kan befinna sig i ett dödligt skruvgrepp vid sekelskiftets slut när havsförsurning skapar en grundare horisont för livet, nya forskningsresultat från University of Colorado Boulder.

Modellstudien, publiceras idag i tidningen Naturens klimatförändringar , förutspår att vid nuvarande koldioxidutsläppshastigheter, djupet på vilket vissa skalade organismer kan överleva kommer att krympa från i genomsnitt 1, 000 meter idag till bara 83 meter år 2100, en drastisk minskning av livskraftig livsmiljö.

Den branta droppen, som kan hända plötsligt under en period så kort som ett år i lokaliserade områden, kan påverka marina livsmedelsbanor betydligt och leda till kaskadförändringar över havsekosystem, inklusive störningar av livsviktigt globalt fiske.

Försurning sker när haven absorberar atmosfärisk koldioxid (CO2) som skapas genom förbränning av fossila bränslen. Absorptionen förändrar vattnets kemi, sänka dess pH och minska mängden tillgängligt karbonat, som mikroorganismer som koraller och pteropoder använder för att konstruera sina kalciumkarbonatskal.

"Dessa förkalkande organismer kommer att kämpa för att bygga och underhålla sina skal när försurningen fortsätter, sa Nicole Lovenduski, motsvarande författare till studien och professor vid CU Boulders institution för atmosfäriska och oceaniska vetenskaper (ATOC) och Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR). "I framtiden, en ficka med frätande vatten kommer att sitta strax under ytan, gör livet svårt för dessa samhällen av främst ytboende organismer. "

"Denna studie visar att våra nuvarande koldioxidutsläppsnivåer inte bara påverkar kemin i södra oceanen utan även dess livsmedelsstruktur. "sa Simone Metz, programdirektör i National Science Foundation's Division of Ocean Sciences, som finansierade forskningen.

Södra oceanen är särskilt sårbar för försurning på grund av kallare vatten som ökar lösligheten av CO2 samt ihållande uppväxt som för kolrikt vatten nära ytan.

Studien, ledd av dåvarande CU Boulder forskarassistent Gabriela Negrete-García, använde data från Community Earth System Model (CESM) för att förutsäga försurning av havet under flera scenarier för antagande av CO2 -utsläpp, tittar specifikt på förändringarna i kalciumkarbonatmättnad. Teamet undersökte också vattenprover som samlats in från tidigare expeditioner ombord på södra oceanen.

"Vi misstänker att tidigare studier har förbisett uppkomsten av den grunda horisonten genom att sammanfatta data från ett antal olika modeller i motsats till att titta på individuella modellförverkliganden, "sade Negrete-García, tidigare från INSTAAR och nu doktorand vid Scripps Institution of Oceanography.

Medan de individuella simuleringarna av modellen skilde sig från tidpunkten för tröskeländringen - med vissa som förutspådde det så tidigt som 2006 och andra så sent som 2038 - tyder forskningen på att förändringen kan vara en oundviklighet i stora regioner i södra oceanen oavsett framtida begränsningsinsatser.

"Om utsläppen dämpades i morgon, denna plötsligt grunda horisont skulle fortfarande dyka upp, även om det är försenat, "Lovenduski sa." Och den oundvikligheten, tillsammans med bristen på tid för organismer att anpassa sig, är mest oroande. "