GlobalimprintofclimatechangeonmarinelifeBy:ElviraS.Poloczanskaetal.(2013)

Marianne Cartagena ColónCIAM 6117October 30, 2013

Generaldefinitions• Isotherm = A line drawn on a weather map or chart linking all points of equal or constant temperature.

Generaldefinitions• Phenology = is the study of plants and animals life cycle events and how these are influenced by seasonal and inter‐annual variations in climate, as well as habitat factors.

• Taxon = it is a group of related organisms, which have been grouped, by assigning him to the group a name, and a description in a given classification.

• Meta‐analysis =  is the use of statistical methods to combine results of several individual studies but similar experiments in order to test the pooled data for statistical significance. The appropriate way to combine evidence across all the studies so as to reduce sampling error and increase the power of the investigation, and in some instance to resolve the inconsistencies among the study results.   

Introduction• Revision of Literature

• Isotherms at the ocean surface have moved at comparable or faster rates than isotherms over land during the past 50 years (1960 ‐ 2009). 

• Winter and spring temperatures, over both the ocean and land, are warming fastest than the other seasons.

• In addition, anthropogenic CO₂ uptake by the oceans is altering seawater carbonate chemistry, which can reduce calcification rates.

Introduction• They investigated the peer‐reviewed literature that addresses the question of whether or not climate change impacts marine ecological phenomena, • Found 208 studies of 857 species and assemblages. 

• Extracted 1,735 observations; ≥ 19 years span • Subsets of observations of 30 years or more

• Define an observation as a single biological response (classified into phenology, distribution, abundance, community composition, demography or calcification) that was tested, or at a minimum discussed, in relation to expected impacts of recent climate change.

Methods• Inclusion criteria 

• Authors inferred or directly tested for trends in biological and climatic variables; 

• Data after 1990 were included; • To minimize the chance of bias resulting from short‐term, observations spanned at least 19 years. 

• Data from continuous data series, intermittent data series and comparisons of two periods in time.

• From each study they extracted data on the characteristics of observations including location and duration of study, the number of data points collected, and the direction of observed change in the biological parameter

Methods

• Supplementary methods to compare• Spring phenology responses were similarly matched to seasonal shift values for April (Northern Hemisphere) and October (Southern Hemisphere).

• Most reports were from Northern Hemisphere temperate oceans

Figure1:Globaldistributionandregionallocationofmarineecologicalclimate‐impactstudies

Methods• Focus on Climate Change

• Two‐way analysis of variance – Test of F• To estimate mean shifts in distribution and phenology among marine taxonomic or functional groups

• Biological response method • Changes in distribution, abundance, phenology and community structure, over the period during which climate change has been unequivocally linked to the rise of greenhouse gases, infers that anthropogenic climate change is, in part, a causal driver. 

• Hypothesis that marine responses were equally likely in either direction, as assessed by a Binomial test against 0.5, the value expected if changes were random.

• P value of: p < 0:001; p < 0:01; p < 0:05).

• Thenumberofstudiesandnumberofobservations(taxonomicorfunctionalgroups)fromstudiesaregiven,togetherwithabreakdownofstudiesbyrealm.Thecriteriafordatainclusionareoutlinedforeachstudy.

Findings

Figure2:Globalresponseratestoclimatechangebytaxon.

Rates of change (means ±s.e.m) of marine taxonomic or functional groups indistribution at the leading edges (red circles), trailing edges (brown triangles) and from all data regardless of range location (black squares)

Negative phenological changes (generally earlier) and positive distribution changes (generally poleward into previously cooler waters) are consistent with warming.

Figure4:Proportionofmarineobservationsconsistentwithclimatechangepredictionsusingobservationsfrombothsingleandmultispeciesstudies(all,n=1,323)andmultispeciesstudiesalone(n=1,151).

Taxono

mic or fun

ctiona

l group

 Latitud

inal  zon

eRe

spon

se  type

Oceanscurrents…

Conclusions• Global responses of marine species revealed here demonstrate a strong fingerprint of this anthropogenic climate change on marine life. 

• Differences in rates of change with climate change amongst species and populations suggest species' interactions and marine ecosystem functions may be substantially reorganized at the regional scale, potentially triggering a range of cascading effects. 

Conclusion• Significantly, 24% of the species in our database showed no response, which may arise from diverse circumstances including limited observational resolution, poor process understanding, antagonistic and synergistic interactions among multiple drivers of change, and evolutionary adaptation.

• They did not find a relationship between regional shifts in spring phenology and the seasonality of temperature. 

• Rates of observed shifts in species’ distributions and phenology are comparable to, or greater, than those for terrestrial systems.

Thankyou!