Dans une étude récente publiée dans Série sur les progrès de l'écologie marine , des chercheurs de la California Polytechnic State University ont révélé qu'en plus des changements saisonniers des vents et des températures océaniques, les cycles climatiques naturels ont grandement influencé la base du réseau trophique à la jetée de Cal Poly dans la baie de San Luis Obispo, une baie située en Californie centrale dans le grand écosystème marin du courant de Californie. Comme les saisons qui entraînent des changements récurrents dans les modèles océaniques et atmosphériques chaque année, les cycles climatiques naturels entraînent des changements rythmiques de ces modèles sur des cycles plus longs.

Le cycle climatique naturel le plus connu est l'oscillation australe El Niño (ENSO), qui modifie les conditions météorologiques océaniques et atmosphériques sur le Pacifique équatorial tous les trois à huit ans, avec des effets en cascade sur les conditions météorologiques mondiales. Cependant, le long de la côte californienne, d'autres cycles climatiques tels que l'oscillation décennale du Pacifique (PDO) et l'oscillation du gyre du Pacifique Nord (NPGO) peuvent influencer les écosystèmes locaux sur des cycles de quelques années à quelques décennies. L'étude a révélé que si les changements locaux de température et de nutriments influençaient la communauté globale de phytoplancton présente dans la baie de San Luis Obispo tout au long de l'année, l'état de ces cycles climatiques à long terme, c'est à dire., les points hauts ou bas de ces régimes climatiques oscillants, influencé le moment où différents groupes de phytoplancton sont apparus ou s'ils sont apparus du tout.

Les producteurs primaires tels que le phytoplancton forment la base du réseau trophique marin. Ces phytoplancton sont consommés par de petits consommateurs comme le zooplancton et les larves de poissons. Par conséquent, les changements à la base du réseau trophique peuvent affecter les organismes à plusieurs niveaux trophiques dans les écosystèmes marins. Les chercheurs de Cal Poly ont collecté des échantillons d'eau de mer au cours de la dernière décennie pour mieux comprendre les changements à court terme (saisonniers) et à long terme (interannuels) de la base du réseau trophique.

"Nous nous soucions des différents types de phytoplancton car ils ont des impacts différents sur l'écosystème, " a déclaré Alexis Pasulka, professeur de biologie à Cal Poly. " Certains types fournissent une nourriture de meilleure qualité pour les organismes comme les larves de poissons, alors que certains types peuvent produire des toxines et avoir des effets négatifs sur les écosystèmes locaux."

Les proliférations d'algues nuisibles (HAB) sont des proliférations d'algues aquatiques qui perturbent les écosystèmes et altèrent la qualité de l'eau. Les impacts environnementaux des HAB peuvent être soudains, grave et létale à tous les niveaux des réseaux trophiques aquatiques et terrestres. Les types de phytoplancton qui forment le plus souvent les HAB, dinoflagellés, sont souvent associées à des eaux plus chaudes qui sont moins mélangées par les vents locaux.

"Le phytoplancton réagit aux changements des conditions environnementales induits par la physique et les mouvements de l'océan, ", a déclaré Ryan Walter, professeur de physique à Cal Poly. "Ces changements ne se produisent pas seulement de façon saisonnière, mais aussi sur des échelles de temps beaucoup plus longues en raison des cycles climatiques naturels comme ENSO et PDO, ainsi que le changement climatique dû à l'activité humaine.

Cette étude met en évidence qu'à l'état chaud de l'AOP, c'est à dire., la hausse du cycle climatique AOP, les efflorescences de dinoflagellés sont apparues plus régulièrement à l'automne et parfois plus tôt dans le cycle saisonnier que pendant l'état froid. Cet état chaud du PDO était caractérisé par une augmentation des températures de surface et une augmentation de la stratification (changements de température avec la profondeur), les deux devraient augmenter à l'avenir en raison du réchauffement climatique. Cette étude peut donner un aperçu de l'avenir et un indice sur la façon dont la base du réseau trophique et la prévalence des proliférations d'algues nuisibles pourraient réagir au réchauffement des océans induit par le changement climatique.