根据达特茅斯学院和瑞典农业科学大学的研究，气候变化对淡水系统的影响会降低营养并增加食物网底部的毒性。
该研究发表在《科学报告》上，重点关注水温升高和褐变(一种由溶解的有机物质增加引起的水变色)的影响，使用受控的室外环境(称为中宇宙)。
该研究的主要作者、达特茅斯大学的博士后研究员吴片片说：“气候变化情景预测温度和从陆地到水的有机物质供应会增加。”“我们第一次使用操纵的中宇宙系统来测试变暖和褐变的影响。”
在气候变暖加剧、降水模式不断变化和溶解有机物水平更高的预期气候情景下，该研究着眼于食物链中营养丰富的多不饱和脂肪酸和有毒甲基汞的命运。
研究发现，较温暖、较棕色的水的组合导致甲基汞从水中更多地转移到食物网底部的浮游植物中。还观察到浮游植物中必需多不饱和脂肪酸的浓度较低。
长链多不饱和脂肪酸(例如 omega-3 和 omega-6)通过提供能量和调节免疫系统来支持动植物生命的生长和生存。甲基汞是一种汞，很容易被活生物体吸收，是一种有效的神经毒素。
“在具有变暖和褐变效应的中胚层实验结束时，多不饱和酸的减少令人担忧，”作为瑞典农业科学大学博士候选人开始这项研究的吴说。
浮游植物是水生生态系统中多不饱和脂肪酸的主要供应者。根据这项研究，褐变和温度升高的水导致浮游植物营养不足，导致浮游动物、鱼类、其他野生动物和人类等高级生物暴露于更多的甲基汞，因为它们消耗更多以达到脂肪酸配额。
“这项研究表明，水生食物网底部的食物质量会随着气候变化而恶化，”瑞典农业科学大学教授、该研究的高级研究员凯文·毕晓普 (Kevin Bishop) 说。“这项研究很重要，因为它将食物网调查置于活跃的全球变化过程的背景下。”
虽然之前关于褐变和变暖的研究是在自然环境中进行的，但这是唯一一项完全依赖受控中宇宙环境的研究。
研究人员使用 24 个隔热塑料圆柱体来测试四种不同情景下不同程度的变暖和褐变的影响，包括没有任何风化效应的参考情景。中宇宙被控制在极易受气候变化影响且溶解有机质相对较差的亚高山条件下。
“利用中宇宙来研究与气候变化对生态系统影响有关的问题尤为重要，”达特茅斯大学研究教授、该研究的合著者西莉亚·陈说。“在控制其他环境条件的同时，可以单独或组合测试温度和褐变等因素的影响。中观世界还消除了长途跋涉进行实地调查的需要。”
该研究是在维也纳郊外的 WasserCluster Lunz 研究设施进行的，使用的是来自下奥地利 Lunzer See 的湖水。
根据研究小组的说法，研究结果表明，在观察淡水系统中食物链的质量时，除了浓度水平外，还要考虑消费水平。
