Response of diatoms distribution to global warming and potential implications: A global model study

• Published in: Geophysical Research Letters
• Main Authors: Bopp, Laurent, Aumont, Olivier, Cadule, Patricia, Alvain, Séverine, Gehlen, Marion
• Other Authors: Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modelling the Earth Response to Multiple Anthropogenic Interactions and Dynamics (MERMAID), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2005
• Subjects: [SDV.EE.BIO]Life Sciences [q-bio]/Ecology; environment/Bioclimatology; [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography; Pacific; North Atlantic
• Online Access: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00122471; https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00122471/document; https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00122471/file/2005GL023653.pdf; https://doi.org/10.1029/2005GL023653

Using a global model of ocean biogeochemistry coupled to a climate model, we explore the effect of climate change on the distribution of diatoms, a key phytoplankton functional group. Our model results suggest that climate change leads to more nutrient-depleted conditions in the surface ocean and that it favors small phytoplankton at the expense of diatoms. At 4xCO 2 , diatoms relative abundance is reduced by more than 10% at the global scale and by up to 60% in the North Atlantic and in the subantarctic Pacific. This simulated change in the ecosystem structure impacts oceanic carbon uptake by reducing the efficiency of the biological pump, thus contributing to the positive feedback between climate change and the ocean carbon cycle. However, our model simulations do not identify this biological mechanism as a first-order process in the response of ocean carbon uptake to climate change