해양 열파(Marine heatwaves, MHWs)는 더 빈번해지고, 강도가 높아지며, 지속 기간이 길어지고 있어, 식물플랑크톤 군집을 포함한 해양 생태계에 대한 위협이 증가하고 있다. 그러나 관측 자료와 과정(과정-해상) 모형 연구의 수가 제한되어 있기 때문에, MHW가 식물플랑크톤 군집 구조에 미치는 영향을 이해하는 데에는 여전히 어려움이 있다. 여기서는 고도화된 결합 해양-생지화학 모델( MITgcm–Darwin )을 사용하여 310종의 식물플랑크톤에 대한 생지화학적 과정을 명시적으로 해석하는 모형화 프레임워크를 개발하였다. 이 모형에서 310종은 핵심 특성의 서로 다른 조합에 의해 정의되며, 14개의 크기 범주, 10개의 온도 선호도, 8개의 생태학적 기능으로 구성된다. 우리는 MHW 동안 식물플랑크톤 조성이 전반적으로 작고 온도 선호가 높은 유형 쪽으로 이동함을 발견하였다. 그러나 세부적인 특징은 지역과 특성에 따라 상당한 차이를 보인다. 예를 들어 열대 태평양에서는, 크기 및 온도 특성 모두에 대해 열파 강도가 커질수록 조성 변화의 크기가 대체로 증가하는 경향이 나타난다. 또한 온도 특성에 대해서는 지속 기간이 미치는 영향이 중간 정도인 것으로도 확인되었다. 반면 인도양에서는 열파 강도가 크기 조성에 영향을 미치는 주요 요인이었으며, 온도 선호에 대한 유의미한 조성 변화는 관측되지 않았다. 두 지역 모두에서 이러한 조성 변화는 풍부도(richness)와 균등도(evenness)의 감소로 반영되는 유의미한 생물다양성 손실을 동반한다. 이러한 결과는 짧은 기간의 기후 극한 현상이라도 식물플랑크톤 군집을 실질적으로 교란할 수 있음을 시사하며, MHW와 같은 교란이 심화될수록 식물플랑크톤에 의존하는 해양 먹이망과 생태계 기능에 대한 잠재적 영향도 증가할 수 있음을 보여준다.

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