Det har skett en dramatisk minskning av kallvattenplankton under 1900-talet, i motsats till tusentals år av stabilitet, enligt en ny UCL-ledd studie.

Forskningen, publiceras i Geofysiska forskningsbrev , analyserade de fossiliserade resterna av plankton, provtagning från nordöstra Atlanten, söder om Island. Forskarna upptäckte en slående förändring i de typer av arter som lever i dessa vatten.

Huvudförfattare till studien, Dr. Peter Spooner (UCL Geography), sade:"Nordostatlanten är av avgörande betydelse för det globala klimatsystemet och marina ekosystem. I denna studie, vi tillhandahåller det första beviset på att nordostatlantens cirkulation under 1900-talet var ovanlig jämfört med de senaste 10, 000 år.

"Denna förändring i nordostatlantens cirkulation orsakade en ersättning av kyla, subpolära vatten med varmare subtropiska vatten nära Island, och har påverkat distributionen av marina organismer, särskilt plankton. Den mest slående aspekten av vårt arbete är den exceptionella karaktären av skiftet på 1900-talet, i motsats till tusentals år av relativ stabilitet, med implikationer för att förstå framtida förändringar."

Forskningen bygger på tidigare arbete som undersökte hur den nordatlantiska transportörens cirkulation har förändrats under den industriella eran, och var ett samarbete med Woods Hole Oceanographic Institution, Scottish Association of Marine Science, och University of Edinburgh. Forskarna analyserade cirka 150, 000 exemplar av planktoniska foraminifer, små encelliga varelser som flyter i havets vatten.

De jämförde hur olika planktonarter klarade sig över en 10, 000 år, använda sediment från havets botten för att rekonstruera hur nordöstra Atlanten har förändrats.

De fann att mellan omkring 6000 f.Kr. och 1750 e.Kr. regionen dominerades av Turborotalita quinqueloba, en planktonart som föredrar kallare vatten (som representerar cirka 40 % av alla arter av flytande foraminifer).

Dock, under 1900-talet minskade artens relativa förekomst dramatiskt och ersattes av en övergångstyp (varmare vatten) av plankton, såsom N. incompta och G. glutinata.

Medförfattaren Dr. David Thornalley (UCL Geography) sa, "Vi är för vana vid att tänka på att Nordatlanten domineras av naturliga cykler som varar i decennier. Men detta beror bara på att direkta observationer inte går tillräckligt långt tillbaka. Dessa nya rekord tillåter oss att sätta våra observationer på en mycket längre sikt sammanhang, och avslöja den exceptionella karaktären av det som har hänt på 1900-talet."

Förutom förändringen från kalla till varmare arter, teamet hittade indikatorer på förändrad tillgång på näringsämnen och mat, allt tyder på att vatten från subtropikerna var på väg till Island.

Fynden korrelerar med andra uppgifter från andra sidan Nordatlanten, som tyder på att havets uppvärmning och näringsämnen förändras, drivs av ökat sötvatten in i det nordatlantiska cirkulationsbältet, sannolikt är den främsta boven. Författarna hävdar att bevisen alla pekar på att havscirkulationen förändras.

Dr. Spooner tillade:"Slutet på den lilla istiden kan ha utlöst en sötvattentillförsel tidigt i den industriella eran. Och med klimatförändringarna idag, vi ser mer sötvatten komma in i Atlanten, genom smältande is, ökande nederbörd och pulser av sötvatten från Ishavet."

Livsmiljöer för marina arter, från plankton och fisk till valar, styrs av havscirkulationen, temperatur och mat. Forskningen visar att inte bara plankton har påverkats.

Dr Spooner sa:"Fiskedata går bara tillbaka så långt, och det är svårt att skilja effekterna av överfiske från effekterna av klimatförändringar, men för vissa arter som makrill, som nu regelbundet fiskas runt Island, det verkar tydligt att de förändringar vi har sett har en djupgående inverkan på var den kan hittas.

Professor Murray Roberts (University of Edinburgh), ATLAS projektkoordinator, avslutade:"Vi vet att havscirkulationen i området kan påverka hela ekosystemet, ända upp till topprovdjur som grindvalar. Om havet har förändrats så här mycket under de senaste hundra åren – vilket vi brukar tänka på som en ganska stabil period – är det absolut nödvändigt att vi förstår konsekvenserna innan nya mänskliga aktiviteter som djuphavsbrytning tillåts börja."