Forsvindende havis ændrer hele økosystemet i Ishavet

Jeg udarbejdede denne artikel, mens jeg kiggede nordpå over det frosne Lincolnhav, på den nordligste spids af Ellesmere Island i Canada. Jeg var på Alert, en canadisk styrkerstation, som ved 82 ° N, er det nordligste permanent beboede sted på Jorden. Blot 815 km væk, på tværs af det arktiske hav, lægge Nordpolen.

Det var maj, og havet skulle stadig have været frosset, men i år brød havisen mellem Ellesmere og Grønland tidligt op, og arktisk is begyndte at strømme ned ad den smalle Nares -kanal og sydpå i Baffin Bay. Overalt i det arktiske hav, mængden og persistensen af ​​havis er faldende - septemberisdækket er faldet omkring 30% siden 1980.

Arktis opvarmes med det dobbelte af resten af ​​planeten, og billeder af isbjørne på små isflager fanger fantasien. Men disse billeder repræsenterer (undskyld ordspillet) kun toppen af ​​isbjerget - konsekvenserne af istab er dybe og starter helt fra bunden af ​​fødekæden, i de mikrobielle processer, der driver havets biologi.

Arktiske fødekæder starter nogle gange i havis

Havis dannes, når havvandstemperaturen falder til under -1,8 ℃. Når iskrystallerne dannes, salt tvinges ud, og islage og andre opløste bestanddele bliver fanget i en bikage af små kanaler i isen. Koldt saltvand, der dræner fra isen, synker også dybt til bunden af ​​havene og driver vandcirkulationen over hele kloden.

Når luften bliver koldere, isen tykner nedad, og i saltvandskanalerne og på tværs af isbunden, specialiserede alger og bakterier vokser. Når sollyset vender tilbage til Arktis om foråret og trænger gennem isen (som sjældent er mere end et par meter tyk) begynder disse isalgesamfund at fotosyntese, producerer algebiomasse og rigeligt opløst organisk stof.

Dette fodrer en bred vifte af mikroskopiske væsner kendt som zooplankton, som græsser hen over isens bund. Disse zooplankton fodrer igen store dyr og driver fødekæden hele foråret.

Når isen smelter, strømmer mere af dette materiale ud i havene, at levere flere fødevareressourcer i bunden af ​​fødekæderne. I en nylig undersøgelse offentliggjort i Nature Climate Change, kolleger og jeg viste, hvordan de forskellige komponenter i dette organiske stof, der stammer fra isalger, bruges af forskellige bakteriearter og med forskellige hastigheder i underliggende havvand, så mere smeltende is vil ændre mønstrene for organisk stofomsætning i overfladevand i løbet af foråret.

Der kan udvikles forskellige fødekæder

Ikke alle havis smelter hver sommer - eller det gjorde det i hvert fald ikke. Flerårig is kan gennemgå en årrække med smeltning og vækst, bliver tykkere og mere strukturelt kompleks. Men, over tid, denne flerårige is er blevet sjældnere. I 1980'erne, omkring en tredjedel af Arktis isdække var mere end fire år gammelt-i dag, sådan is findes næsten ikke. I stedet, mere førsteårsis vil danne og smelte fuldstændigt hvert år, levere nye fødevaretilførsler til områder af havet, der tidligere var permanent dækket af is.

Dette har betydelige konsekvenser. Mindre isdække om sommeren betyder mere åbent havvand, som - da det er mørkere - absorberer mere sollys og varme, gør det sværere at fryse om efteråret. Åbent vand betyder også, at vinden kan røre havet og bremse genfrysningen. Mere åbent vand om sommeren vil ændre planktonsamfundene, og derefter de dyr, der lever af dem.

Nogle arter bevæger sig nordpå. Allerede Barentshavet mellem Norge og Svalbard er nu sjældent dækket af is om vinteren - og nordatlantiske arter som torsk og top -rovdyr som spækhugger bevæger sig ind. Specialistarter, der er afhængige af is såsom isbjørne, ringforseglinger, hvalross og arktisk torsk mister deres levesteder, mens ikke-oprindelige arter udvider deres sortiment.

For nogle, et varmere Arktis bringer muligheder. Reduceret isdække betyder, at skibe kan bruge de nordøstlige og nordvestlige passager, betydeligt kortere rejsetider mellem Atlanterhavet og Stillehavet. Nyt fiskeri kan udvikle sig, og mindre is betyder, at adgang til olie- og gasressourcer bliver mulig.

Men disse fordele for nogle, komme med potentielt store omkostninger. Ud over ændringerne i havet, et varmere Arktis kan forstyrre havcirkulationen og globale vejrsystemer, mens permafrosten vil fortsætte med at tø op, potentielt frigivelse af drivhusgasser, der i øjeblikket er spærret inde i frossen jord.

Et helt økosystem, rig på specialiserede arter - mange knap undersøgt - ændrer sig foran vores øjne. Arktis er et smukt og barskt sted, udgør alvorlige logistiske udfordringer for videnskabelig undersøgelse. Men selv der, på toppen af ​​verden, langt fra centre for menneskelig befolkning, vores indflydelse er tydelig.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.