Potential impacts of climate change on ranges of commercial marine species in the northwest Atlantic

• Main Author: Khan, Amina
• Other Authors: Elisabeth Levac (Internal/Cosupervisor2), Gail L Chmura (Internal/Supervisor)
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: McGill University 2013
• Subjects: Biology - General; Northwest Atlantic
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=117193

An increase in greenhouse gas emissions has led to a rise in average global surface air and ocean temperatures. This rise in sea surface temperatures can cause changes in species' distributions, particularly those species close to their thermal tolerance limits. Thus, species may be retreating northward to higher latitudes and colder temperatures, while other species may benefit from sea surface warming. This thesis addresses the potential shifts in range of commercial marine species along the Northwest Atlantic. The study focuses on 33 marine species harvested in Canadian as well as US waters and includes macroalgae (e.g., kelp and rockweeds); shellfish (e.g., clams, mussels, oysters, crabs, and lobster); and finfish (e.g., cod, halibut, and salmon). A bioclimate envelope approach is used to determine the current sea surface temperatures associated with each species' geographical distribution and, ultimately, identify its thermal limits. Future distributions are determined using sea surface temperatures projected by Atmosphere Ocean General Circulation Models and Earth System Models prepared for the upcoming IPCC fifth assessment report (the Canadian Centre for Climate Modelling and Analysis CanESM2, the Met Office Hadley Centre HadGEM2-ES, the NASA Goddard Institute for Space Studies GISS-E2-R, the Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO-Mk3.6). The output from runs from both representative concentration pathways 4.5 and 8.5 are used to predict the potential geographic distribution of each species for the year ~2100. The shift of species ranges in response to climatic change has major implications for the management of marine resources and governance providing valuable information to build a framework for developing adaptation options. Une augmentation des émissions de gaz à effet de serre a conduit à une augmentation des températures moyennes de l'air et des océans à l`échelle du globe. La hausse des températures de surface de la mer peut provoquer des changements dans la répartition des espèces, en particulier les espèces proches de leurs limites de tolérance thermique. Ainsi, certaines espèces peuvent se déplacer vers le nord jusqu'à des latitudes plus élevées et des températures plus froides, tandis que d'autres espèces peuvent bénéficier du réchauffement de la surface de la mer. Cette thèse examine les changements potentiels de l`aire de répartition des espèces commerciales marines dans le nord-ouest de l'Atlantique. L'étude porte sur 33 espèces marines pêchées dans les eaux américaines et canadiennes et comprend les macroalgues (par exemple, le varech et les fucus); les mollusques et crustacés (cèst à dire les palourdes, les moules, les huîtres, les crabes, et les homards) et les poissons (morue, flétan, et le saumon). Une approche bioclimatique est utilisée pour déterminer les températures actuelles de surface de la mer correspondant à l`aire de répartition géographique de chaque espèce afin d'identifier ses limites thermiques. Les répartitions futures se basent sur les projection de températures de surface de la mer obtenues avec des modèles de circulation générale atmosphère-ocean (Atmosphere Ocean General Circulation Models) et des modèles Earth System Models, préparées pour le prochain rapport IPCC fifth assessment par différentes agences (le Centre canadien de la modélisation et de l'analyse CanESM2, le Met Office Hadley Centre HadGEM2-ES, la NASA Goddard Institute for Space Studies GISS-E2-R, le Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO-Mk3.6). Les résultats concertés des RCP 4.5 et RCP 8.5 sont utilisés pour prédire la répartition géographique potentielle de chaque espèce pour l'année ~ 2100. Les changements dans l`aire de répartition des espèces en réponse au changements climatiques a des implications majeures pour la gestion des ressources marines et la gouvernance puisquèlle fournit des informations essentielles à la création d`un cadre pour l'élaboration d'options d'adaptation.