Løsning af mysteriet med Arctics grønne is

I 2011, forskere observerede noget, der burde være umuligt - en massiv blomstring af fytoplankton, der vokser under arktisk havis under forhold, der burde have været alt for mørke til noget, der kræver fotosyntese for at overleve. Så, hvordan var denne blomstring mulig?

Ved hjælp af matematisk modellering, forskere fra Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) fandt ud af, at udtynding af arktisk havis kan være ansvarlig for disse blomster og flere blomster i fremtiden, muligvis forårsager betydelig forstyrrelse i den arktiske fødekæde.

Forskningen er beskrevet i Videnskab fremskridt og er et samarbejde mellem forskere fra SEAS, University of Oxford og University of Reading.

Fytoplankton understøtter hele det arktiske fødeindhold. Hver sommer, når havis trækker sig tilbage, sollys, der rammer det åbne vand, udløser et massivt flor af plankton. Disse fjer tiltrækker fisk, som tiltrækker større rovdyr og giver mad til oprindelige samfund, der bor i Arktis.

Planteplankton bør ikke kunne vokse under isen, fordi is reflekterer det meste sollys tilbage i rummet, forhindrer den i at nå vandet herunder.

Men i løbet af de sidste årtier har Arktisk is er blevet mørkere og tyndere på grund af opvarmningstemperaturer, lader mere og mere sollys trænge ned i vandet nedenunder. Stor, mørke vandmasser på isens overflade, kendt som smeltedamme, er steget, sænker isens reflektivitet. Isen, der forbliver frossen, er tynd og bliver tyndere.

”Vores store spørgsmål var, hvor meget sollys der overføres gennem havisen, både som funktion af tykkelse, der er faldet, og smeltedammens procentdel, der har været stigende, "sagde Chris Horvat, første forfatter til papiret og kandidatstuderende i anvendt matematik på SEAS. "Det, vi fandt, var, at vi gik fra en stat, hvor der ikke var noget potentiale for planktonblomstringer til massive områder i Arktis, der var modtagelige for disse former for vækst."

Holdets matematiske modellering fandt ud af, at selv om smeltedamme bidrager til blomstrende forhold, den største synder er istykkelse.

For tyve år siden, kun omkring 3 til 4 procent af den arktiske havis var tynd nok til at tillade store kolonier af plankton at blomstre nedenunder. I dag, forskerne fandt ud af, at næsten 30 procent af det isdækkede Arktiske Ocean tillader underisblomstringer i sommermånederne.

"Målerfaldet i haistykkelsen i Arktis i de sidste 30 år har dramatisk ændret økologien i dette område, sagde Horvat. ”Pludselig, hele vores idé om, hvordan dette økosystem fungerer, er anderledes. Grundlaget for det arktiske fødeweb vokser nu på et andet tidspunkt og på steder, der er mindre tilgængelige for dyr, der har brug for ilt. "

Forskerne håber, at deres model vil være nyttig til at planlægge fremtidige ekspeditioner for at observere disse blomster og måle den indvirkning, dette skift vil have på økosystemer.