BINGO! Fire alger på rad

Polhavet er i endring, og disse endringene skjer raskt. Isdekket har krympet drastisk de siste tretti år, det er blitt tynnere og har minket i utstrekning. Og det har blitt mindre snø på isen – noe som gjør at mer lys kan trenge gjennom og nå vannmassene under isen. Hvordan påvirker denne dramatiske issmeltingen livet i havet?

På Polhavstoktet som nettopp er avsluttet var dette et sentralt spørsmål. Data fra toktet skal kunne si noe om hvordan fremtidas polhav vil bli. Framsenterets forskningsprogram SUDARCO, som handler om «forskning for god forvaltning av Polhavet», hadde en sentral rolle i toktet.

Alger – havets gress

Om bord på skipet befant det seg et alge-team, bestående av Eva Leu, Akvaplan-niva, Megan Lenss, Norsk Polarinstitutt og Fowzia Ahmed, PhD student ved University of Manitoba i Canada.

Temaet var spent da de nådde iskanten og kunne sette foten på den første isstasjonen. Hvilke alger ville Eva og hennes kolleger finne her på denne tida av året? I isen og i vannet? Og kom de i tide til å få med seg en våroppblomstring?

– Små, encellede alger er det første leddet i den arktiske næringskjeden, og utgjør en viktig del av biomassen i havet i polare områder; først ute i isdekte farvann er som regel isalgene: alger som lever enten inne i smeltevannskanaler i isen, eller som er festet til isen og vokser rett under den. Når tilstrekkelig med lys slipper gjennom isen våkner også algene i vannet, såkalt planteplankton, til live igjen etter vinterdvalen, forklarer Eva Leu, og fortsetter:

Algene er i stand til å gjennomføre fotosyntese – en prosess som tillater dem å bruke energi fra sollyset for å danne biomasse fra CO2 og H20. Algene blir spist av små krepsdyr, som igjen blir spist av større krepsdyr, fisk og fugler – og danner på denne måten grunnlaget for alt liv i havet, og blir kalt havets gress, som disse større organismer beiter på.

Forskerne er på jakt etter ulike typer alger. Det finnes fire viktige algesamfunn:

• pelagiske kiselalger
• Phaeocystis
• isalger i isen
• isalger som henger under isen

Lys gir liv

Algene er avhengig av lyset for å vokse og dele seg, og i arktiske strøk med polarnatt og midnattssol varierer derfor forekomsten av algene med sesong: dette henger sammen med vanntemperatur, sollys, vind og havstrømmer. I tillegg til lys er algene også avhengig av at det er næringssalter i vannet som de bruker for å bygge forskjellige molekyler.  Det er altså mange forhold som skal ligge til rette før det skjer en våroppblomstring. Eva Leu er for første gang tidlig i sesongen i Framstredet. Hvordan ligger det an i løypa? Får hun med seg starten på en oppblomstring?

-For å finne svaret på det må vi samle inn data og prøver, ved hjelp av ulike metoder på flere ulike steder i Framstredet. De fleste toktene til Polhavet foregår om sommeren eller tidlig høst, da isen er på sitt tynneste og minst i utbredelse, men da er «løpet allerede kjørt» i forhold til algene, og den årlige produksjonen av ny biomasse som algene er ansvarlige for er på hell.

Mer lys = mer produktivitet?

I sitt forrige prosjekt sammenlignet Eva Leu isalger og planteplanktons respons på endringer i miljøet –Vi fant ut at det er stor forskjell mellom disse gruppene. Mens planteplankton-alger viste en forbausende evne til å tilpasse seg høyere lysintensitet som de etter en kort tilvenningsperiode effektivt kunne utnytte, og som resulterte i mer biomasse, er isalgene mye mer følsomme. Litt lys setter i gang prosessen for å vokse og blomstre, men produksjonen deres øker ikke i takt med lyset, slik som hos planteplanktonet, tvert imot kan de ble stresset at for høye lysnivåer, og kan ta skade av høye lysnivåer, sier Leu.

Næring for å vokse

I tillegg til litt lys trenger isalgene også næringssalter for å vokse. Og her blir det mer komplisert: Polhavet er i utgangspunktet et nokså næringsfattig havområde, og næringssaltene i overflatesjiktet hvor det finnes nok lys til fotosyntese blir fort brukt opp av algene som vokser der – og nye næringssalter blir først tilført når vannet blandes såpass at det kommer i kontakt med dypere vann som inneholder mer næring.

Når isen smelter dannes det et ferskvannslag på toppen som motvirker denne type gjennomblanding, og som dermed forsterker og hindrer tilgang på nye næringssalter til algene. Samtidig fjernes også is-«lokket» som i utgangspunktet hindrer dyp gjennomblanding av vannet som følge av sterk vind/storm – og dermed har vi to endringer som virker i motsatt retning, forklarer Eva Leu.

Fremtidens polhav

Det er vanskelig å sammenligne «fremtidens produksjon» med dagens – eller fortidens produktivitet i Polhavet. Rett og slett fordi vi egentlig ikke har brukbare data å sammenligne med. Vi vet for lite!  Veldig mye av produksjonen i islagte farvann foregår i det skjulte – i isen og under isen, – på tider av året da Polhavet er utilgjengelig. Denne type produksjon kan ikke fanges opp med fjernmåling.

Og her kom årets forskningstokt inn i bildet: Eva og teamet hennes samlet inn alger på fem forskjellige isstasjoner med veldig ulike «miljø», hvor både alder og tykkelse, samt snødekket på isen varierte, i tillegg var det variasjon i turbulens i sjøen. De fikk tatt prøver av iskjerner og fikk tatt vannprøver – til og med ved hjelp av en lensepumpe.  Det beste var at de kom i tide, og fikk med seg våroppblomstringa. Dermed vil forskerne kunne beskrive algenes respons på lys og ulike typer is/snødekke mye mer eksakt enn tidligere, og vil kunne si mer om algeproduksjonen i kalde vannmasser på våren.

Forskerne fikk også full uttelling når det gjaldt typer alger. Det ble nær sagt «BINGO» med fire på rad!  De fikk med seg alle de fire typene algesamfunn. Noe som skapte stor glede og feiring blant forskerne- På sikt vil det gi kunnskap om våroppblomstringa for alle typene isalger.

-Vi må fortsatt spekulere i hvordan «våren» ser ut i Nansen-bassenget, som var målet for toktet. Men vi har fått samlet inn verdifulle og relevante data som gir kunnskap om livet i havet i kalde vannmasser på våren og med dette som bakgrunn kan vi si noe om hva som vil skje med livet i fremtidens polhav, et polhav som blir sterkt påvirket av et varmere klima, sier Eva Leu, forsker i Akvaplan-niva.

Videre arbeid

Fowzia Ahmed, University of Manitoba, vil analysere prøvene til bruk i sin PhD-oppgave som handler om næringssalter og isalger.

– I prosjektet SUDARCO vil vi levere viktig kunnskap til kollegaer som jobber med modellering. For å forbedre modeller som forutsier hvordan endringer i algeproduksjonen i et varmere Polhav kan slå ut, er det avgjørende at modellørene får informasjon om hvor produktive de forskjellige algesamfunn kan være under forskjellige miljøforhold, sier Eva Leu.