Un professore della Brown University e due scienziati formati alla Brown sono stati coautori di una revisione della ricerca che propone un modello concettuale “più realistico” per comprendere i cambiamenti attuali e futuri degli ecosistemi marini sulla scia di cambiamento climatico.
Un nuovo approccio per esaminare gli effetti dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi marini potrebbe fornire una comprensione più accurata delle risposte ai cambiamenti climatici – e previsioni sulle conseguenze future – secondo un nuovo articolo scritto da un biologo della Brown University.
La carta, pubblicato nell’Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, evidenzia l’interazione tra la tendenza del riscaldamento climatico e le fluttuazioni della temperatura locale. Queste due proprietà causano il verificarsi di eventi atipicamente caldi, come le ondate di caldo marino, con frequenza e magnitudo crescenti.
Tuttavia, secondo il coautore dello studio Jon Witman, professore di biologia alla Brown University, l’interazione tra il clima in costante riscaldamento e i picchi delle temperature locali tende a essere sottovalutata.
“Gli studi sui cambiamenti climatici spesso si concentrano sulla tendenza del riscaldamento globale”, ha affermato Witman. “Ma anche gli organismi nell’oceano subiscono fluttuazioni di temperatura, e questo è meno studiato e quindi meno compreso. Quello che stiamo cercando di fare è aggiungere più realtà agli studi sui cambiamenti climatici oceanici, considerando sia la tendenza al rialzo e graduale del riscaldamento climatico, sia la variabilità al di sopra di tale tendenza”.
Il documento propone un nuovo approccio per comprendere e modellare gli effetti del cambiamento climatico marino, con suggerimenti per la ricerca futura.
Witman ha offerto il corallo come esempio che illustra la necessità di un nuovo approccio. Mentre un organismo come il corallo sta già cercando di adattarsi alla tendenza all’aumento delle temperature, ha osservato, subisce poi un’ondata di caldo, che provoca un ampio e improvviso picco di temperatura.
I picchi di temperatura tendono a portare allo sbiancamento dei coralli, ovvero quando i coralli metabolicamente stressati espellono le alghe microscopiche benefiche che vivono al loro interno e diventano bianchi. Se la temperatura rimane alta e le alghe non riescono a ritornare al corallo ospite, il corallo sbiancato morirà.
Witman ha sottolineato le ondate di caldo nel Mediterraneo che hanno portato ad un aumento dello sbiancamento dei coralli e alla morte dei coralli e delle gorgonie.
Eventi estremi come le ondate di calore possono alterare o danneggiare gli ecosistemi marini in modi che li rendono più vulnerabili sia ai cambiamenti climatici progressivi che alle prossime fluttuazioni della temperatura, ha aggiunto Witman. Un modello più realistico potrebbe aiutare gli scienziati a identificare meglio le aree in cui è più probabile che i coralli muoiano in un evento estremo, lasciando a rischio nel tempo gli organismi che dipendono dai coralli, ha affermato.
In altri casi, la variabilità della temperatura può portare ad una risposta opposta nell’organismo colpito: la capacità di acclimatarsi o adattarsi alle temperature estreme, a seconda della loro frequenza e intensità.
Queste risposte a eventi variabili come le ondate di calore si aggravano e sono aggravate dagli effetti causati dall’aumento rapido e costante delle temperature oceaniche, ha affermato Witman.
Witman ha collaborato con Andrew Pershing dell’organizzazione no-profit Climate Central, che ha studiato biologia alla Brown, e John Bruno, professore di biologia all’Università della Carolina del Nord a Chapel Hill, che ha conseguito un dottorato di ricerca. in ecologia e biologia evoluzionistica da Brown.
Nel loro articolo, Bruno, Pershing e Witman hanno considerato come gli organismi e le comunità si adattano o si adattano sia a tendenze regolari che a cambiamenti variabili, e poi hanno esaminato i processi che influenzano la velocità con cui le comunità marine si adattano ai cambiamenti nel loro ambiente fisico, così come quei processi che potrebbero ostacolare l’adattamento o l’acclimatazione. I ricercatori hanno sottolineato che tutti questi fattori illustrano perché è fondamentale considerare entrambi i tipi di cambiamento quando si studia il clima marino.
“Se studiamo solo il modo in cui gli organismi rispondono al trend regolare, perdiamo tutta la variabilità che sta guidando il cambiamento ecologico”, ha detto Witman. “Non è solo una questione di peggioramento dello stress fisiologico nel tempo; ci sono anche eventi variabili che hanno i loro effetti a catena”.
Nel documento, i ricercatori hanno creato un modello globale che mostra la variabilità della temperatura rispetto alla tendenza, evidenziando le regioni in cui è probabile che le temperature estreme abbiano effetti particolarmente deleteri. Nelle aree del Golfo del Maine, del Mar dei Caraibi e del Mar Mediterraneo, scrivono, ci sono alte probabilità di eventi di riscaldamento eccezionali e “sorprese ecologiche”. La ricerca mostra che le specie fondamentali di queste regioni, come alghe e coralli, hanno già subito sostanziali cambiamenti legati al clima.
“Queste aree, in particolare, meritano indagini per migliorare la nostra comprensione di ciò che accadrà in futuro, così come la nostra concezione di ciò che chiamiamo ‘il nuovo oceano'”, ha detto Witman.
Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Science Foundation, Biological Oceanography Program (OCE-2035354, OCE-1851866, OCE-2128592).
Fonte: Università Marrone
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