Forskare undersökte hur sura hav påverkar plankton i Prydz Bay, Östra Antarktis. Kredit:Daniel A. Nielsen, Författare tillhandahålls
Allt surare hav utsätter alger för fara, hotar grunden för hela den marina näringsväven.
Vår forskning om effekterna av CO₂-inducerade förändringar på mikroskopiska havsalger – kallade fytoplankton – publicerades idag i Naturens klimatförändringar . Den har avslöjat ett tidigare okänt hot från havsförsurning.
I vår studie upptäckte vi att ökad surhet i havsvattnet minskade antarktiska fytoplanktoners förmåga att bygga starka cellväggar, vilket gör dem mindre och mindre effektiva på att lagra kol. Med nuvarande försurningshastigheter för havsvatten, vi kunde se denna effekt före slutet av århundradet.
Vad är havsförsurning?
Koldioxidutsläppen förändrar inte bara vår atmosfär. Mer än 40 % av CO₂ som släpps ut av människor absorberas av våra hav.
Även om det i allmänhet är bra att minska CO₂ i vår atmosfär, den fula konsekvensen är att denna process gör havsvattnet surare. Precis som att placera en tand i en burk med cola kommer (så småningom) att lösa upp den, allt surare havsvatten har en förödande effekt på organismer som bygger sina kroppar av kalcium, som koraller och skaldjur.
Många studier hittills har därför tagit det helt logiska steget att studera effekterna av havsvattenförsurning på dessa "kalcifierande" varelser. Dock, vi ville veta om andra, icke-kalcifierande, arter är i fara.
Kiselalger i våra hav
Växtplankton använder fotosyntes för att omvandla kol i atmosfären till kol i sina kroppar. Vi tittade på kiselalger, en nyckelgrupp av växtplankton som ansvarar för 40 % av denna process i havet. De tar inte bara bort enorma mängder kol, de ger också bränsle till hela marina näringsnät.
Kiselalger använder löst kiseldioxid för att bygga väggarna i sina celler. Dessa täta, glasliknande strukturer innebär att kiselalger sjunker snabbare än andra växtplankton och ökar därför överföringen av kol till havsbotten där det kan lagras i årtusenden.
Detta gör kiselalger till stora aktörer i den globala kolcykeln. Det är därför vårt team beslutade att titta på hur klimatförändringsdriven havsförsurning kan påverka denna process.
Kiselalger är mikroskopiskt växtplankton som tillsammans tar bort enorma mängder kol från atmosfären. Kredit:Alyce M. Hancock, Författare tillhandahålls
Vi utsatte en naturlig antarktisk växtplanktongemenskap för ökande surhetsnivåer. Vi mätte sedan den hastighet med vilken hela samhället använde löst kiseldioxid för att bygga sina celler, såväl som andelen enskilda arter inom samhället.
Mer syra betyder mindre silikon
Ju surare havsvattnet är, ju mer kiselalgersamhällena bestod av mindre arter, minska den totala mängden kiseldioxid de producerade. Mindre kiseldioxid betyder att kiselalgerna inte är tillräckligt tunga för att sjunka snabbt, minska hastigheten med vilken de flyter ner till havsbotten, lagra kol på ett säkert sätt borta från atmosfären.
Vid undersökning av enskilda celler, vi fann att många av arterna var mycket känsliga för ökad surhet, minskar deras individuella silicifieringshastigheter med 35-80%. Dessa resultat avslöjade inte bara att samhällen förändras, men arter som finns kvar i samhället bygger mindre täta cellväggar.
Mest alarmerande, många av arterna påverkades vid havets pH-nivåer som förutspåddes i slutet av detta århundrade, att lägga till en växande mängd bevis som visar betydande ekologiska konsekvenser av klimatförändringarna kommer att träda i kraft mycket tidigare än vad som tidigare förutsetts.
Den marina mångfalden är på tillbakagång
Dessa förluster i kiseldioxidproduktionen kan få långtgående konsekvenser för biologin och kemin i våra hav.
Många arter som drabbas är också en viktig komponent i kosten för den antarktiska krillen, vilket är centralt för den antarktiska marina näringsväven.
Färre kiselalger som sjunker till havsbotten innebär betydande förändringar i kiselcykling och kolbegravning. I en tid då kol som dras ner av vårt hav är avgörande för att upprätthålla våra atmosfäriska system, alla förluster från denna process kommer att förvärra CO₂-föroreningen.
Vår nya forskning lägger till ytterligare en grupp organismer till listan över offer för klimatförändringar. Det betonar det akuta behovet av att minska vårt beroende av fossila bränslen.
Den enda åtgärden för att förhindra katastrofala klimatförändringar är att sluta släppa ut CO₂. Vi måste minska våra utsläpp snart, om vi hoppas kunna hålla våra hav från att bli för sura för att upprätthålla sunda marina ekosystem.
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
