Föreställ dig att hitta en regnskog mitt i en öken. Faktum är att forskarna säger att fytoplanktontillväxten i Arktis nu kan bli rikare än någon annan havsregion på jorden. Fyndet avslöjar en ny konsekvens av Arktis uppvärmningsklimat och ger forskare en viktig ledtråd för att förstå effekterna av ett förändrat klimat och miljö på Ishavet och dess ekologi.
"Om någon hade frågat mig före expeditionen om vi skulle se blommor under isen, skulle jag ha sagt dem att det var omöjligt," sa Kevin Arrigo från Stanford University, ledare för ICESCAPE-uppdraget och huvudförfattare till den nya studien. "Denna upptäckt var en fullständig överraskning."
ICESCAPE, står för Klimatpåverkan på EcoSystems och kemi i den arktiska Stillahavsmiljön och 2010 och 2011 utforskade forskare arktiska vatten i Beaufort- och Chukchisjöerna längs Alaskas västra och norra kuster ombord på en amerikansk kustbevakningsisbrytare. Forskarna borrade ner genom tre fot tjock havsis för att studera effekterna av miljövariabilitet och förändring i Arktis på havbiologin, ekologin och biogeokemi.
Forskarna fann fytoplankton var extremt aktiv och fördubblade antalet mer än en gång om dagen. Omvänt växer blommor i öppet vatten i mycket långsammare takt och fördubblas på två till tre dagar. Dessa tillväxthastigheter är bland de högsta någonsin uppmätt för polära vatten.
Fytoplankton tros växa i Arktiska havet först efter att havsis hade dragit sig tillbaka för sommaren.
I juli 2011 observerade forskarna blommor under isen som sträckte sig från havets iskant till 72 mil in i ispaketet. Havströmdata avslöjade att dessa blommor utvecklades under isen och inte hade drivit dit från öppet vatten, där fytoplanktonkoncentrationer kan vara höga.
Tidigare trodde man att havsis blockerade det mesta solljus som behövs för växteplankton. Forskare tror nu att den tunnare arktiska isen tillåter solljus att nå vattnet under havsisen, som sporrar växtblommor där de aldrig hade observerats. Resultaten publicerades idag i tidskriften Science.
Planteplankton är basen i den marina livsmedelskedjan och de konsumerar stora mängder koldioxid. Forskare kommer att behöva ompröva mängden koldioxid som kommer in i Arktiska havet genom biologisk aktivitet om underisens blommor visar sig vara vanliga.
"Just nu vet vi inte om dessa rika fytoplanktonblommor har hänt i Arktis under lång tid och vi har bara inte sett dem förut," sade Arrigo. "Dessa blommor kan emellertid bli mer utbredda i framtiden, dock om det arktiska havets isbeläggning fortsätter att tunna."
Upptäckten av dessa tidigare okända blommor under isen har också konsekvenser för det bredare arktiska ekosystemet, inklusive vandrande arter som valar och fåglar. Planteplankton äts av små havsdjur, som äts av större fiskar och havsdjur. En förändring av tidslinjen för blommorna kan orsaka störningar för större djur som matar antingen på fytoplankton eller på varelserna som äter dessa mikroorganismer.
"Det kan göra det svårare och svårare för migrerande arter att tid på att deras livscykel ska vara i Arktis när blomningen är på topp," sade Arrigo. "Om deras livsmedelsförsörjning kommer tidigare, kan de sakna båten."
Forskarna sa att upptäckten också kan ha stora konsekvenser för den globala koldioxidcykeln och havets energibalans, och att de kan behöva se över sin förståelse för ekologin i Arktis och regionens roll i jordsystemet.
Du kan se fler bilder från ICESCAPE-expeditionen på NASA Goddards Flickr-sida.
Lagets uppsats: K.R. Arrigo et al. Massiv fytoplankton blomstrar under arktisk havsis. Vetenskap. doi: 10,1126 / science.1215065.
Källa: NASA
