Mikrober drevet af vindblæst mineralstøv smelter Grønlands indlandsis

Forskere har identificeret en vigtig næringsstofkilde, der bruges af alger, der lever på smeltende isoverflader forbundet med stigende havniveauer. Grønlands indlandsis – det næststørste islegeme i verden efter den antarktiske iskappe – dækker næsten 80 % af Grønlands overflade. I løbet af de sidste 25 år, overfladesmeltning og vandafstrømning fra iskappen er steget med omkring 40%. Det internationale forskerhold, ledet af University of Leeds, analyserede prøver fra den sydvestlige rand på Grønlands 1,7 millioner km ² indlandsis over to år. De opdagede, at fosforholdige mineraler kan være med til at drive stadigt større algeopblomstring på Grønlands Indlandsis. Når algeopblomstringen vokser, gør de isoverfladen mørkere, faldende albedo - evnen til at reflektere sollys. Opblomstringerne forårsager øget afsmeltning, hvilket bidrager til højere havniveauer. I særdeleshed, et bånd af lavalbedois, kendt som den mørke zone, har udviklet sig langs den vestlige rand af den massive iskappe.

Forskningen, udgivet i Naturkommunikation , undersøger oprindelsen og indvirkningen af ​​dette fosfor på algeopblomstring på Grønlands Indlandsis, forbedre forståelsen af, hvordan gletscheris-algeopblomstring vil bidrage til fremtidig isafsmeltning.

Ved at undersøge overfladestøvet, forskerne var i stand til at demonstrere, hvordan fosfor bruges som et nøglenæringsstof til at hjælpe algerne med at vokse, identifikation af det fosforholdige mineral hydroxylapatit som brændstofkilden til blomstringen i den mørke zone. Hydroxylapatitten blev blæst ned på isen fra lokale klippefremspring.

Dr. Jenine McCutcheon ledede undersøgelsen, mens han var på Leeds' School of Earth and Environment, og er nu adjunkt ved University of Waterloo, Canada.

Hun sagde:"Isalgernes fotosyntesehastighed blev væsentligt forbedret, da vi forsynede dem med en kilde til fosfor.

"Vores mineralogiske resultater afslørede, at det fosfor, der bruges af isalger, kan komme fra den hydroxylapatit, vi identificerede i mineralstøvet.

"Det er vigtigt at forstå kontrollerne for algevækst på grund af deres rolle i indlandsisens mørkning.

"Selvom algeopblomstring kan dække op til 78% af de bare isoverflader i den mørke zone, deres overflod og størrelse kan variere meget over tid."

Dr. McCutcheon tilføjede:"Fra den ene sæson til den næste, algeopblomstring kan ændre sig og variere i intensitet, gør dem svære at modellere år til år".

lektor, Jim McQuaid på Leeds' School of Earth and Environment, er medforfatter til avisen.

Han sagde:"Mineralstøv kan transporteres tusindvis af miles med vinden, men det støv, vi undersøgte, var fra lokale kilder. Efterhånden som tørre områder på nordlige breddegrader bliver endnu tørrere under klimaændringer, vi kan forvente at se mere støv transporteret og aflejret på Grønlands Indlandsis, yderligere næring til algeopblomstring.

"Som atmosfærisk videnskabsmand, det er spændende at se, hvordan vindblæst mineralstøv er forbundet med algeopblomstring og påvirker isens smeltning."

Tidligere undersøgelser har vist, at siden 2000, smeltesæsonen i Dark Zone er gradvist startet tidligere og varet længere, hvilket resulterer i nedsat evne for indlandsisen til at reflektere solstråling.

Dr. McCutcheon sagde:"Resultaterne af denne undersøgelse vil forbedre, hvordan vi forudsiger, hvor algeopblomstring vil ske i fremtiden, og hjælpe os med at få en bedre forståelse af deres rolle i indlandsisens albedo-reduktion og forbedret smeltning."

Professor Liane G. Benning er Leeds hovedforsker af Natural Environment Research Council-projektet på 4 millioner pund, Black and Bloom, og er nu på det tyske forskningscenter for geovidenskab i Potsdam, Tyskland.

Hun sagde:"Gletscheris-algerne bio-miner fosfor fra mineralerne, der giver næring til blomstringen, der dækker større og større områder hvert år, fører til mere afsmeltning og hurtigere stigende havniveauer.

"Da nuværende indlandsis og klimamodeller ikke inkluderer dette fænomen, denne forskning vil fremme disse modeller og give os en større forståelse af algeopblomstringens årlige livscyklus."