I en nyligen publicerad studie publicerad i Marine Ecology Progress Series , forskare vid California Polytechnic State University avslöjade att förutom säsongsmässiga förändringar i vindar och havstemperaturer, naturliga klimatcykler påverkade i hög grad basen av näringsväven vid Cal Poly Pier i San Luis Obispo Bay, en förgård belägen i centrala Kalifornien i California Current Large Marine Ecosystem. Som årstider som driver återkommande förändringar i havet och atmosfäriska mönster varje år, naturliga klimatcykler driver rytmiska förändringar i dessa mönster över längre cykler.

Den mest kända naturliga klimatcykeln är El Niño-Southern Oscillation (ENSO), som förändrar havets och atmosfäriska vädermönster över Stilla havet vart tredje till åtta år, med kaskadeffekter på globala vädermönster. Dock, längs Kaliforniens kust, andra klimatcykler som Pacific Decadal Oscillation (PDO) och North Pacific Gyre Oscillation (NPGO) kan påverka lokala ekosystem i cykler på några år till några decennier. Studien fann att även om lokala förändringar i temperatur och näringsämnen påverkade det övergripande samhället av växtplankton som fanns i San Luis Obispo Bay under hela året, tillståndet för dessa långsiktiga klimatcykler, dvs. upp- eller nerpunkterna i dessa oscillerande klimatmönster, påverkat tidpunkten för när olika växtplanktongrupper dök upp eller om de alls dök upp.

Primärproducenter som växtplankton utgör basen i den marina näringsväven. Dessa växtplankton äts av småkonsumenter som djurplankton och larvfiskar. Som ett resultat, förändringar vid basen av näringsväven kan påverka organismer över flera trofiska nivåer i marina ekosystem. Forskare vid Cal Poly har samlat in havsvattenprover under det senaste decenniet för att få insikt om kortsiktiga (säsongsbetonade) och långvariga (mellanåriga) förändringar i basen av näringsväven

"Vi bryr oss om de olika typerna av växtplankton eftersom de har olika inverkan på ekosystemet, ", sa Cal Poly biologiprofessor Alexis Pasulka. "Vissa typer ger bättre kvalitetsfoder för organismer som larvfiskar, medan vissa typer kan producera toxiner och ha negativa effekter på lokala ekosystem."

Skadliga algblomningar (HAB) är spridning av vattenlevande alger som stör ekosystemen och försämrar vattenkvaliteten. Miljöpåverkan av HAB kan vara plötslig, allvarlig och dödlig över alla nivåer av vattenlevande och terrestra näringsnät. De typer av växtplankton som oftare bildar HAB, dinoflagellater, är ofta förknippade med varmare vatten som är mindre blandade av lokala vindar.

"Vyttoplanktonet svarar på förändringar i miljöförhållanden som drivs av havets fysik och rörelser, " sa Cal Poly fysikprofessor Ryan Walter. "Dessa förändringar sker inte bara säsongsmässigt utan också över mycket längre tidsskalor på grund av naturliga klimatcykler som ENSO och PDO, såväl som klimatförändringar på grund av mänsklig aktivitet."

Denna studie visar att under det varma tillståndet för PDO, dvs. uppåt i PDO-klimatcykeln, dinoflagellatblomningar uppträdde mer konsekvent på hösten och ibland tidigare i säsongscykeln än under det kalla tillståndet. Detta varma tillstånd av PDO kännetecknades av ökade yttemperaturer och ökad skiktning (temperaturförändringar med djupet), båda väntas öka i framtiden på grund av den globala uppvärmningen. Denna studie kan ge en inblick i framtiden och en ledtråd om hur basen av näringsväven och förekomsten av skadliga algblomningar kan reagera på klimatförändringsdriven havsuppvärmning.