O monitoramento atual dos sistemas biológicos marinhos cobre apenas uma pequena fração do oceano, o que limita a capacidade dos cientistas de prever com segurança os efeitos esperados das perturbações climáticas sobre a biodiversidade marinha. Usando um novo modelo de computador, uma equipe internacional liderada pelo CNRS e envolvendo pesquisadores da Sorbonne University demonstrou que as mudanças biológicas estão se acelerando, o que tem consequências para a nossa utilização dos recursos marinhos. Suas descobertas são publicadas em Nature Mudança Climática .

Hora extra, os sistemas biológicos marinhos sofreram mudanças de magnitude variável devido às flutuações climáticas naturais. Mudanças biológicas abruptas - apelidadas de "surpresas climáticas" - também foram detectadas em muitas regiões do oceano. Para entender essas mudanças, seja repentino e inesperado ou estendido por períodos mais longos, cientistas do CNRS e da Universidade Sorbonne, com colegas da Europa, Americano, e institutos de pesquisa japoneses, desenvolveu uma nova abordagem baseada na teoria macroecológica sobre o arranjo da vida (METAL). Para construir seu modelo de computador, os pesquisadores projetaram um grande número de espécies simuladas ("pseudo-espécies") exibindo uma ampla gama de respostas às variações naturais de temperatura. Essas pseudo-espécies, que evitam flutuações térmicas além de sua faixa de tolerância, formar "pseudo-comunidades" e colonizar gradualmente todas as regiões oceânicas do modelo.

Os programas de monitoramento da biodiversidade marinha cobrem apenas uma pequena área do oceano e geralmente apenas em regiões próximas à costa. Este novo modelo baseado na teoria do METAL oferece cobertura global e permite a rápida identificação das principais mudanças biológicas que podem impactar fortemente a biodiversidade marinha e os serviços ecossistêmicos associados, como pesca, aquicultura, e o ciclo do carbono. Quando testado inicialmente para quatorze regiões oceânicas, o modelo previu com precisão as mudanças biológicas reais observadas no campo desde 1960. Em seguida, aplicando o modelo ao oceano global, os pesquisadores foram capazes de quantificar a força e a extensão espacial dessas mudanças biológicas. O modelo também permitiu chamar a atenção para um recente, aumento inédito no número de "surpresas climáticas, "o que provavelmente pode ser atribuído ao El Niño, anomalias de temperatura do Atlântico e do Pacífico, e o aquecimento do Ártico.

Na maioria dos casos, o modelo prevê um evento um ano antes de ocorrer, possibilitando a identificação de regiões negligenciadas pelos atuais programas de observação de campo onde a biodiversidade está ameaçada. Embora a biodiversidade marinha forneça aos humanos 80 milhões de toneladas métricas de peixes e invertebrados anualmente, as mudanças reveladas por esse novo modelo de computador podem redistribuir as comunidades e espécies oceânicas em todo o mundo de maneiras que podem beneficiar ou prejudicar a humanidade.