W badaniach wzięli udział naukowcy z Hiszpanii, Niemiec, Nowej Zelandii i Wielkiej Brytanii. Wsparcie pochodzi z finansowanego ze środków unijnych projektu ASSEMBLE (Stowarzyszenie europejskich laboratoriów biologii morskiej), który otrzymał dofinansowanie w wysokości 8,7 mln EUR z tematu "Możliwości" Siódmego Programu Ramowego (7PR).

Naukowcy informują, że zmiany temperatury zachodzące na Antarktydzie i w Arktyce w następstwie zmian klimatu doprowadzą do poważnych przemian w matach cyjanobakteryjnych – najważniejszych zbiorowiskach biologicznych w strefach polarnych. Maty cyjanobakteryjne pokrywają w ciągu lata polarnego rozległe strefy wolne od lodu, znacznie modyfikując w ten sposób cykle biogeochemiczne w tych strefach.

W wyniku tych zmian, gatunki dominujące i relacje między nimi również ulegną przeobrażeniu: nastąpi rozwój gatunków wytwarzających toksyny oraz nasilenie wymiany węgla i azotu między organizmami żywymi a obojętnymi.

Naukowcy przeprowadzili doświadczenia z matami cyjanobakteryjnymi – wielowarstwowymi zbiorowiskami drobnoustrojów, zdominowanymi przez cyjanobakterie. Pozyskano je z Półwyspu Byers na wyspie Livingstona w archipelagu Szetlandów Południowych na Antarktydzie.

Przez sześć miesięcy maty były przechowywane w różnych temperaturach, zbliżonych do tych panujących na Antarktydzie i Arktyce. Utrzymywano je też w temperaturach, które mogą być reprezentatywne dla tego, co regiony te mogą odczuć w ciągu kilku dekad, według przewidywań modeli zmian klimatu.

Odkrycia wskazują na uderzającą zmianę w gatunkach dominujących w matach. W niższych temperaturach gatunki dominujące wydają się znikać, a w wyższych trend ulega odwróceniu wraz ze spadkiem różnorodności i tendencją mat do destabilizacji.

Jeżeli maty zniknęłyby, to samo stałoby się z biologicznymi zbiorowiskami drobnoustrojów, które je zamieszkują. Takie zmiany w gatunkach mogą mieć również wpływ na pozostałe organizmy w tych mikrosystemach: wirusy, bakterie i pierwotniaki, które żywią się cyjanobakteriami.

W raporcie wskazano również, że w czasie testów w temperaturach, które mogą być reprezentatywne dla tych regionów za kilka dekad według modeli przewidujących zmiany klimatu, cyjanobakterie dominujące w matach drobnoustrojów zaczęły wytwarzać toksyny, takie jak mikrocystyny, które mogą mieć niszczycielski wpływ na różne organizmy.