Stellen Sie sich vor, Sie finden einen Regenwald mitten in der Wüste. Tatsächlich sagen die Wissenschaftler, dass das Phytoplanktonwachstum in der Arktis jetzt möglicherweise reicher ist als in jeder anderen Ozeanregion der Erde. Das Ergebnis zeigt eine neue Konsequenz des sich erwärmenden Klimas der Arktis und gibt Forschern einen wichtigen Hinweis auf das Verständnis der Auswirkungen eines sich ändernden Klimas und der Umwelt auf den Arktischen Ozean und seine Ökologie.
"Wenn mich jemand vor der Expedition gefragt hätte, ob wir unter Eis blühen würden, hätte ich ihnen gesagt, dass dies unmöglich ist", sagte Kevin Arrigo von der Stanford University, Leiter der ICESCAPE-Mission und Hauptautor der neuen Studie. "Diese Entdeckung war eine völlige Überraschung."
ICESCAPE steht für Auswirkungen des Klimas auf Ökosysteme und Chemie der arktischen pazifischen Umwelt. In den Jahren 2010 und 2011 erkundeten Wissenschaftler die arktischen Gewässer in den Meeren von Beaufort und Chukchi entlang der West- und Nordküste Alaskas an Bord eines Eisbrechers der US-Küstenwache. Die Forscher bohrten durch drei Fuß dickes Meereis, um die Auswirkungen von Umweltvariabilität und Veränderungen in der Arktis auf die Biologie, Ökologie und Biogeochemie der Ozeane zu untersuchen.
Die Forscher fanden heraus, dass das Phytoplankton extrem aktiv war und sich mehr als einmal am Tag verdoppelte. Umgekehrt wachsen Blüten in offenen Gewässern viel langsamer und verdoppeln sich in zwei bis drei Tagen. Diese Wachstumsraten gehören zu den höchsten, die jemals für polare Gewässer gemessen wurden.
Es wurde angenommen, dass Phytoplankton im Arktischen Ozean erst wächst, nachdem sich das Meereis für den Sommer zurückgezogen hatte.
Im Juli 2011 beobachteten die Forscher Blüten unter dem Eis, die sich vom Meereisrand bis zu 72 Meilen in den Eisbeutel erstreckten. Meeresströmungsdaten zeigten, dass sich diese Blüten unter dem Eis entwickelten und nicht aus offenem Wasser, wo die Phytoplanktonkonzentrationen hoch sein können, dorthin gewandert waren.
Zuvor wurde angenommen, dass Meereis das meiste Sonnenlicht blockiert, das für das Wachstum von Phytoplankton benötigt wird. Wissenschaftler glauben nun, dass das dünner werdende arktische Eis es dem Sonnenlicht ermöglicht, das Wasser unter dem Meereis zu erreichen und Pflanzenblüten dort anzutreiben, wo sie noch nie beobachtet wurden. Die Ergebnisse wurden heute in der Zeitschrift Science veröffentlicht.
Phytoplankton ist die Basis der marinen Nahrungskette und verbraucht große Mengen Kohlendioxid. Wissenschaftler müssen die Menge an Kohlendioxid, die durch biologische Aktivität in den Arktischen Ozean gelangt, neu bewerten, wenn sich herausstellt, dass die Unter-Eis-Blüten häufig sind.
"Zu diesem Zeitpunkt wissen wir noch nicht, ob diese reichen Phytoplanktonblüten in der Arktis schon lange vorkommen, und wir haben sie bisher nur noch nicht beobachtet", sagte Arrigo. "Diese Blüten könnten sich jedoch in Zukunft weiter verbreiten, wenn die arktische Meereisdecke weiter dünner wird."
Die Entdeckung dieser bisher unbekannten Unter-Eis-Blüten hat auch Auswirkungen auf das breitere arktische Ökosystem, einschließlich wandernder Arten wie Wale und Vögel. Phytoplankton wird von kleinen Meerestieren gefressen, die von größeren Fischen und Meerestieren gefressen werden. Eine Änderung der Zeitachse der Blüten kann bei größeren Tieren, die sich entweder von Phytoplankton oder von den Kreaturen, die diese Mikroorganismen fressen, ernähren, zu Störungen führen.
"Es könnte für wandernde Arten immer schwieriger werden, ihre Lebenszyklen in der Arktis zu planen, wenn die Blüte ihren Höhepunkt erreicht", sagte Arrigo. "Wenn ihre Lebensmittelversorgung früher kommt, fehlt ihnen möglicherweise das Boot."
Die Wissenschaftler sagten, dass die Entdeckung auch erhebliche Auswirkungen auf den globalen Kohlenstoffkreislauf und die Energiebilanz des Ozeans haben könnte und dass sie möglicherweise ihr Verständnis der Ökologie der Arktis und der Rolle der Region im Erdsystem überarbeiten müssen.
Weitere Bilder von der ICESCAPE-Expedition finden Sie auf der Flickr-Seite von NASA Goddard.
Das Papier des Teams: K.R. Arrigo et al. Massives Phytoplankton blüht unter arktischem Meereis. Wissenschaft. doi: 10.1126 / science.1215065.
Quelle: NASA
