Forsvindende havis fra Alaska har betydning for det arktiske havøkosystem

En ny undersøgelse viser, at plantematerialer, der stammer fra arktisk havis, er væsentligt inkorporeret i marine fødevæv, der bruges til at leve af i lokalsamfundene i området omkring Beringstrædet.

Undersøgelsen ledet af forskere fra University of Maryland Center for Environmental Science sporede persistente biologiske forbindelser, der er unikt genereret af mikroskopiske planter i havisen, og fandt, at forbindelserne er til stede i hele bunden af ​​fødenettet. Forskningen har potentialet til at demonstrere betydningen af ​​havis økosystemer som fødekilde i arktiske farvande i Alaska og videre.

"Det er almindeligt antaget, at tabet af havis levesteder vil have vidtrækkende konsekvenser for arktiske økosystemer, " sagde hovedforfatter Chelsea Wegner Koch, en uddannet forskningsassistent og University of Maryland Center for Environmental Science.

"Da havis brydes op tidligere og dannes senere hvert år, åbenvandsperioden udvides, og fødekilderne flytter sig væk fra havisen og mod større andele af åbenvandsproduktion. Denne produktion i fravær af havis adskiller sig i kvaliteten, antal, og tidspunkt for levering til havbunden, " hun sagde.

Bestræbelser på at redegøre for de forholdsmæssige skift i bidrag fra isalger har været ufuldstændige på grund af manglen på et specifikt sporstof, der definitivt kan tildeles isalger i stedet for åbentvandsfytoplankton. Forbindelserne, der når havbunden, der blev undersøgt, er forbundet med føde til en række havbundsdyr, som igen giver føde til økologisk og kulturelt vigtige organismer, såsom skægsælen, stillehavshvalros, gråhval og brilleedderfugl, der fouragerer på den lave havbund.

Studiet, offentliggjort i tidsskriftet PLOS ET med videnskabsmænd fra Clark University, Université Laval, og Scottish Association for Marine Science, brugte sedimentprøver indsamlet i felten under forskningstogter i Bering- og Chukchi-havet, samt prøver indsamlet fra en automatiseret under-is fortøjet sedimentfælde, der fungerer over vinteren ud for Wainwright på Alaskas nordlige skråning.

Resultaterne viste en overgang til mere afhængighed af havisens materialer i direkte relation til havisens dækning, men at havisens biomarkører holdt sig året rundt og primært blev frigivet, da sneen smeltede på havisens dækning om vinteren.

"Særligt efterhånden som havisens dækning falder - og i de senere år er blevet ubetydelig i det nordlige Beringhavet - går vi ind i en ny æra, hvor vi bliver nødt til at bruge tilgange som denne til at evaluere, hvordan økosystemet vil opnå de grundlæggende byggesten, der er nødvendige for at opretholde fødenettet, herunder menneskelige samfund, der er afhængige af dem for fødevaresikkerhed, sagde Koch.

Undersøgelsen viste også, at mad fra is hurtigt når havbundens sedimenter, tyder på, at når der er et betydeligt isdække om vinteren og foråret, Langsigtede reserver af organisk materiale kan forblive tilgængelige for havbundsdyr, selvom produktionen falder.

"Disse reserver kan buffer skiftende fødekilder på kort sigt for organismer, der lever i overfladesedimenterne, men som sandsynligvis vil blive utilgængelige i fremtiden, hvis det nuværende havisfald fortsætter, sagde Koch.

Undersøgelsen viser, at i det nordlige Beringhav, havisens biomarkører indikerer forholdsvis minimale tilførsler af isalger i de senere år og et mere åbent vanddomineret system, der vil favorisere andre organismer, end der har eksisteret i denne region tidligere. En sidste implikation af arbejdet er, at det også potentielt kan bruges til at give regional indsigt i palæoklimatiske indikationer af havisen, da havisens forbindelser forbliver i sedimenterne.

"Ved at inkorporere de omfattende eksisterende datasæt af regionens fysik og kemi, vi kan potentielt forbedre fortolkninger af havisens biomarkørdynamikker for at afsløre ændringer i havisen, men også produktivitet, der er relevant for langsigtede klimaundersøgelser i regionen, sagde Koch.

"Sæson- og breddevariationer i havisalgeafsætning i det nordlige Bering- og Chukchihav bestemt af algebiomarkører" blev offentliggjort i PLOS ET af Chelsea Wegner Koch, Lee Cooper, og Jacqueline Grebmeier fra University of Maryland Center for Environmental Science; Thomas Brown fra Scottish Association for Marine Science; Catherine Lalande fra universitetet; Laval; og Karen Frey fra Clark University.