Stel je voor dat je midden in een woestijn een regenwoud vindt. In feite zeggen de wetenschappers dat de groei van fytoplankton in het noordpoolgebied nu mogelijk rijker is dan enig ander oceaangebied op aarde. De bevinding onthult een nieuw gevolg van het opwarmende klimaat van het noordpoolgebied en geeft onderzoekers een belangrijke aanwijzing om de effecten van een veranderend klimaat en milieu op de Noordelijke IJszee en zijn ecologie te begrijpen.
"Als iemand me vóór de expeditie had gevraagd of we onder het ijs bloeiende bloemen zouden zien, had ik ze verteld dat het onmogelijk was", zegt Kevin Arrigo van Stanford University, leider van de ICESCAPE-missie en hoofdauteur van de nieuwe studie. 'Deze ontdekking was een complete verrassing.'
ICESCAPE, staat voor Impacts of Climate on EcoSystems and Chemistry of the Arctic Pacific Environment en in 2010 en 2011 verkenden wetenschappers de arctische wateren in de Beaufort- en Chukchi-zeeën langs de westelijke en noordelijke kusten van Alaska aan boord van een ijsbreker van de Amerikaanse kustwacht. De onderzoekers boorden zich door drie meter dik zee-ijs om de effecten van omgevingsvariabiliteit en veranderingen in het noordpoolgebied op de oceaanbiologie, ecologie en biogeochemie te bestuderen.
De onderzoekers ontdekten dat het fytoplankton extreem actief was en meer dan eens per dag in aantal verdubbelde. Omgekeerd groeien de bloemen in open water veel langzamer en verdubbelen ze in twee tot drie dagen. Deze groeisnelheden behoren tot de hoogste ooit gemeten voor poolwater.
Men dacht dat fytoplankton pas in de Noordelijke IJszee zou groeien nadat het zee-ijs zich in de zomer had teruggetrokken.
In juli 2011 observeerden de onderzoekers bloemen onder het ijs die zich uitstrekten van de zee-ijsrand tot 72 mijl in het ijspak. Uit oceaanstroomgegevens bleek dat deze bloemen zich onder het ijs ontwikkelden en daar niet uit open water waren afgedreven, waar de fytoplanktonconcentraties hoog kunnen zijn.
Eerder werd gedacht dat zee-ijs het meeste zonlicht blokkeerde dat nodig was voor de groei van fytoplankton. Wetenschappers denken nu dat het dunner wordende poolijs ervoor zorgt dat zonlicht de wateren onder het zee-ijs kan bereiken, wat de plantbloei stimuleert waar ze nog nooit waren waargenomen. De bevindingen zijn vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Science.
Fytoplankton is de basis van de mariene voedselketen en ze consumeren grote hoeveelheden kooldioxide. Wetenschappers zullen de hoeveelheid kooldioxide die de Arctische Oceaan binnenkomt door biologische activiteit opnieuw moeten beoordelen als de onderijsbloei normaal blijkt te zijn.
"Op dit moment weten we niet of deze rijke fytoplanktonbloei al lange tijd in het noordpoolgebied voorkomt en we hebben ze gewoon niet eerder waargenomen", zei Arrigo. "Deze bloemen kunnen in de toekomst echter wel wijdverspreid worden als de Arctische zee-ijsbedekking blijft verdunnen."
De ontdekking van deze voorheen onbekende onder-ijsbloei heeft ook gevolgen voor het bredere Arctische ecosysteem, inclusief trekkende soorten zoals walvissen en vogels. Fytoplankton wordt gegeten door kleine zeedieren, die worden gegeten door grotere vissen en zeedieren. Een verandering in de tijdlijn van de bloemen kan verstoringen veroorzaken voor grotere dieren die zich voeden met fytoplankton of met de wezens die deze micro-organismen eten.
"Het kan het voor migrerende soorten steeds moeilijker maken om hun levenscyclus in het Noordpoolgebied te timen wanneer de bloei op zijn hoogtepunt is," zei Arrigo. 'Als hun voedselvoorraad eerder komt, missen ze misschien de boot.'
De wetenschappers zeiden dat de ontdekking ook grote gevolgen kan hebben voor de wereldwijde koolstofcyclus en de energiebalans van de oceaan, en dat ze mogelijk hun begrip van de ecologie van het noordpoolgebied en de rol van de regio in het aardsysteem moeten herzien.
Je kunt meer afbeeldingen zien van de ICESCAPE-expeditie op de Flickr-pagina van NASA Goddard.
De paper van het team: K.R. Arrigo et al. Enorm fytoplankton bloeit onder Arctisch zee-ijs. Wetenschap. doi: 10.1126 / science.1215065.
Bron: NASA
