Polhavet er i endring, og disse endringene skjer raskt. Et forskerteam i fra Framsenterets forskningsprogram SUDARCO har vært på tokt for å finne svar på hva dette betyr for livet i havet.

Isdekket har krympet drastisk de siste tretti årene, det er blitt tynnere og har minket i utstrekning. 

Mindre snø på isen gjør at mer lys kan trenge gjennom og nå vannmassene under isen. 

Data fra toktet skal kunne si noe om hvordan fremtidens polhav vil bli. 

Framsenterets forskningsprogram SUDARCO, som handler om «forskning for god forvaltning av Polhavet», hadde en sentral rolle i toktet.

Alger – havets gress

Om bord på skipet var algeteamet: Eva Leu, Akvaplan-niva, Megan Lenss, Norsk Polarinstitutt og Fowzia Ahmed, PhD-student ved University of Manitoba i Canada.

De var spente da de nådde iskanten og kunne sette foten på den første isstasjonen. Hvilke alger kunne de finne her på denne tida av året? I isen og i vannet? Og kom de i tide til å få med seg en våroppblomstring?

– Små, encellede alger er det første leddet i den arktiske næringskjeden. De utgjør en viktig del av biomassen i havet i polare områder, forklarer Eva Leu.

– Først ute i isdekte farvann er som regel isalgene. Det er alger som lever enten inne i smeltevannskanaler i isen eller som er festet til isen og vokser rett under den. Når tilstrekkelig med lys slipper gjennom isen, våkner også algene i vannet, såkalt planteplankton, til live igjen etter vinterdvalen, forteller hun.

– Algene er i stand til å gjennomføre fotosyntese. Det er prosessen som lar dem bruke energi fra sollyset for å danne biomasse fra CO₂ og H₂O. Algene blir spist av små krepsdyr, som igjen blir spist av større krepsdyr, fisk og fugler. På den måten danner de grunnlaget for alt liv i havet. De blir kalt havets gress, og disse større organismer beiter på dem.

Eva Leu er på jakt etter ulike typer alger. Det finnes fire viktige algesamfunn:

• Pelagiske kiselalger
• Phaeocystis
• Isalger i isen 
• Isalger som henger under isen

Lys gir liv

Algene er avhengige av lyset for å vokse og dele seg. I arktiske strøk med polarnatt og midnattssol varierer derfor forekomsten av algene med sesong. Dette henger sammen med vanntemperatur, sollys, vind og havstrømmer. 

I tillegg til lys er algene også avhengige av at det er næringssalter i vannet. Disse saltene bruker de for å bygge forskjellige molekyler. Det er altså mye som skal ligge til rette før det skjer en våroppblomstring.

– For å finne svaret på om vi får med oss starten på en oppblomstring, må vi samle inn data og prøver. Det gjør vi ved hjelp av ulike metoder på flere ulike steder i Framstredet, sier Eva Leu.

De fleste toktene til Polhavet foregår om sommeren eller tidlig høst når isen er på sitt tynneste og minst i utbredelse. Men da er løpet allerede kjørt for algene. Den årlige produksjonen av ny biomasse som algene er ansvarlige for, er på hell.

Mer lys = mer produktivitet?

I sitt forrige prosjekt sammenlignet Eva Leu isalger og planteplanktons respons på endringer i miljøet.

– Vi fant ut at det er stor forskjell mellom disse gruppene. Mens planteplankton-alger viste en forbausende evne til å tilpasse seg høyere lysintensitet som de etter en kort tilvenningsperiode effektivt kunne utnytte, og som resulterte i mer biomasse, er isalgene mye mer følsomme, forteller hun. 

– Litt lys setter i gang prosessen for å vokse og blomstre, men produksjonen deres øker ikke i takt med lyset, slik som hos planteplanktonet. Tvert imot kan de bli stresset og ta skade av for høye lysnivåer, sier Leu.

Næring for å vokse

I tillegg til litt lys trenger isalgene også næringssalter for å vokse.

Her blir det mer komplisert: Polhavet er i utgangspunktet et nokså næringsfattig havområde. Næringssaltene i overflatesjiktet, hvor det finnes nok lys til fotosyntese, blir fort brukt opp av algene som vokser der. Nye næringssalter blir først tilført når vannet blandes såpass at det kommer i kontakt med dypere vann som inneholder mer næring.

– Når isen smelter, dannes det et ferskvannslag på toppen som motvirker denne typen gjennomblanding. Det forsterker og hindrer tilgang på nye næringssalter til algene. Samtidig fjernes islokket som i utgangspunktet hindrer dyp gjennomblanding av vannet som følge av sterk vind. Dermed har vi to endringer som virker i motsatt retning, forklarer Eva Leu.

Fremtidens polhav

Det er vanskelig å sammenligne fremtidens produksjon med dagens eller fortidens produktivitet i Polhavet. Rett og slett fordi vi egentlig ikke har brukbare data å sammenligne med. Vi vet for lite.

Veldig mye av produksjonen i islagte farvann foregår i det skjulte – i isen og under isen – på tider av året når Polhavet er utilgjengelig. Denne typen produksjon kan ikke fanges opp med fjernmåling

Det var her årets forskningstokt kom inn i bildet. Eva Leu og teamet hennes samlet inn alger på fem forskjellige isstasjoner med veldig ulikt miljø. Både alder, tykkelse og snødekke på isen varierte. I tillegg var det variasjon i turbulens i sjøen.

De fikk tatt prøver av iskjerner og vannprøver – til og med ved hjelp av en lensepumpe. Det beste var at de kom i tide og fikk med seg våroppblomstringa.

Dermed vil forskerne kunne beskrive algenes respons på lys og ulike typer is- og snødekke mye mer eksakt enn tidligere. De vil kunne si mer om algeproduksjonen i kalde vannmasser om våren.

Fire på rad

Forskerne fikk også full uttelling i typer alger: fire på rad. De fikk med seg alle de fire typene algesamfunn, noe som skapte stor glede og feiring blant forskerne. 

– På sikt vil det gi kunnskap om våroppblomstring for alle typene isalger, ifølge Leu.

– Vi har fått samlet inn verdifulle og relevante data som gir kunnskap om livet i havet i kalde vannmasser på våren. Med dette som bakgrunn kan vi si noe om hva som vil skje med livet i fremtidens polhav, et polhav som blir sterkt påvirket av et varmere klima, sier forsker Eva Leu i Akvaplan-niva.

Derimot må forskerne fortsatt spekulere i hvordan våren ser ut i Nansenbassenget, som var det egentlige målet for toktet. 

Doktorgrad på isalger

Fowzia Ahmed, University of Manitoba, vil analysere prøvene til bruk i PhD-oppgaven sin. Den handler om næringssalter og isalger.

– I prosjektet SUDARCO vil vi levere viktig kunnskap til kollegaer som jobber med modellering. For å forbedre modeller som forutsier hvordan endringer i algeproduksjonen i et varmere polhav kan slå ut, er det avgjørende at modellørene får informasjon om hvor produktive de forskjellige algesamfunnene kan være under forskjellige miljøforhold, sier Ahmed.

Endring i planene

Toktet skulle egentlig til Nansenbassenget, hvor det er kaldt og mørkt om vinteren og hvor isdekket fremdeles ligger utover sommeren i deler av Polhavet. Havområdet må betegnes som et rolig hav med lite vind, turbulens og tidevann, og med kalde vannmasser – arktisk vann. Det er i disse vannmassene forskerne skulle samle data som kan si noe om fremtidas polhav.

Selv om isdekket de siste tretti årene har minket, er det store variasjoner i løpet av året. På tampen av vinteren er naturlig nok isen tettest og tykkest. Det var det som møtte forskningsskipet «Kronprins Haakon» som skulle til Nansenbassenget. Skipet og forskerne slapp ikke inn i Polhavet. De måtte i stedet endre kurs mot Framstredet på jakt etter kalde, utgående vannmasser og isflak fra Polhavet. Her kunne de få noen av de dataene de jaktet på.

SUDARCO:

SUDARCO er et av de fire større forskningsprogrammene som forskningssamarbeidet i Framsenteret har satt igang. Programmet har en ramme på cirka 50 millioner kroner.

Deltagere:

Akvaplan-niva, Havforskningsinstituttet, Meteorologisk institutt, NILU – Norsk institutt for luftforskning, NIVA – Norsk institutt for vannforskning, NORCE – Norsk forskningssenter, Norsk Polarinstitutt, UiT – Norges arktiske universitet, UNIS – Universitetssenteret på Svalbard.

Finansiering:

FRAM – Nordområdesenter for klima- og miljøforskning, med midler fra Klima- og miljødepartementet.

Varighet:

5 år (2022 – 2026).

Artikkelen er produsert og finansiert av Framsenteret

Framsenteret er én av over 80 eiere av forskning.no.
Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Fikk du med deg disse artiklene fra Framsenteret?

• 

  Arktisk skipsfart har vokst med sju prosent i året det siste tiåret

• 

  Pukkellaksen hjelper forskerne

• 

  Mennesket er den største trusselen for Polhavet

• 

  Er dette Norges eldste møteplass?

• 

  Gjess som beiter fører til mindre avlinger i Vesterålen

• 

  Arktis blir stadig grønnere