CICERO - Senter for klimaforskning
EN
Meny
Forskningsområder

Krøll i næringskjeden

Klima - Et magasin om klimaforskning fra CICERO

Publisert 16.02.2011

Når klimaforskere snakker om havis, hører vi ofte om hvor fort den smelter. Vi hører ikke så ofte om hva som skjer med det som lever der. Under isen.

1. mars 2007 satte en gruppe forskere fra Universitetssenteret på Svalbard (UNIS) kursen mot en liten midlertidig forskningsstasjon ved Rijpfjorden på øya Nordaustlandet nord for Spitsbergen. Mørketida var nettopp over, det ble raskt lysere, og under den tykke isen var Rijpfjorden i ferd med å våkne til liv. Her ved den avsidesliggende fjorden skulle forskerne det neste året samle inn data om hvordan endringer i havisens tykkelse påvirker den årlige alge- og planktonoppblomstringen, og hvilke konsekvenser endringene kan få for økosystemet på Svalbard. Nylig ble resultatene klare.

Iskanteffekten
Svalbard er et polart ørkenområde – øde og goldt, men det er på land. Hver vår, når isen på de gjenfrossede fjordene sakte trekker seg tilbake, skjer det en voldsom oppblomstring av alge- og plante­plankton i den marginale issonen. Fenomenet kalles iskanteffekten.
 
Fridtjof Nansen var blant de første vitenskapsfolk som beskrev dette fenomenet, men det produktive havområdet langs iskanten har sannsynligvis vært kjent for fangstfolk og urbefolkning i Arktis i århundrer.
 
Den marginale issonen er de områdene der isen i løpet av året smelter og fryser til igjen. Dette er blant de mest produktive områdene i Arktis. Når isen smelter, frigjøres ferskvann og næringssalter, og sollyset trenger ned i de øvre lagene av havet. Dermed ligger alt til rette for at fotosyntesen kan produsere store mengder organisk materiale. Dette materialet utnyttes deretter av dyreplankton og dyr.

Ishavsåta

Den arktiske algeoppblomstringen består av to typer primærproduksjon. Den ene er knyttet til isalgene som lever i og på undersiden av sjøisen, den andre er knyttet til planteplankton som flyter i de frie vannmassene. Dette er helt på bunnen av næringskjeden, og endringer i primærproduksjonen kan få konsekvenser for matfatet til alle som følger lenger oppe i kjeden, fra isbjørn til sjøfugl.
 
Den første som vil merke endringene, er ishavs­åta, en liten hoppekreps i familie med blant annet krill og reker. Den lever under isen og har tilpasset livet perfekt til alge- og planktonblomstringen som finner sted der.

To blomstringer
Gjennom feltstudier målte og studerte forskerne ved Rijpfjorden kvantitet og kvalitet, det vil si mengde og næringsinnhold, på primærproduksjonen gjennom en hel vinter, vår og sommer. De kunne for første gang dokumentere og beskrive hvordan oppblomstringen av isalger og planteplankton skjer i to omganger. Isalgene blomstrer først. De trenger lite lys og overlever på lave temperaturer. Når isen så begynner å bryte opp noen måneder senere, blomstrer planteplanktonet.
 
I tillegg avdekket forsøkene to topper i produksjonen av omega-3. De ettertraktede omega-3-fettsyrene produseres utelukkende av alger og planteplankton. Når ishavsåta beiter alger og plankton, er det disse fettsyrene den er ute etter. De to toppene i omega-3-produksjonen er knyttet til isalger i april, mens isen fortsatt er en meter tykk, og til planteplankton tidlig i juli, rett etter at isen bryter opp og driver ut av fjorden.

Endringer
Reproduksjonen og veksten hos ishavsåta er perfekt tilpasset disse to toppene i omega-3-produksjonen. Voksne hunner utnytter den første toppen hos isalgene til eggproduksjon. Når den andre toppen inntreffer to måneder senere, er avkommet ferdig utviklet og kan ernære seg av planteplanktonet. Men hva skjer dersom klimaendringene fører til tidligere vårsmelting av havisen?
 
– Primærproduksjonen i Arktis vil bli påvirket, sier professor i marinbiologi Jørgen Berge, som har ledet prosjektet.
– En ting er at kvantiteten vil endres, men også tidspunktet og ikke minst kvaliteten av den næringen som produseres, vil bli påvirket, forklarer han.
 
Sollys er essensielt for primærproduksjonen, enten det er på land eller i sjøen. I den marginale issonen vil istykkelsen i stor grad bestemme tilgangen på sollys. Oppblomstringen av isalgene som lever på undersiden av isen, styres av vinkelen sol­lyset treffer isen med. Derfor vil ikke tidspunktet for isalgeblomstringen endres av klimaendringene.
 
Høyere temperaturer i Arktis vil også føre til tidligere snø- og issmelting. Dette vil forkorte tidsrommet hvor isalgene kan vokse, fordi de er svært lysømfintlige og avhengige av is og sjøtemperaturer under frysepunktet for ikke å smelte ut av isen hvor de vokser.
 
–Isalgene er tilpasset lite lys og vil få lyssjokk hvis de raskt blir utsatt for sterkt lys. Sterkt lys reduserer mengden omega-3 i isalgene og kan i verste fall være dødelig for dem, sier marinbiolog og post-doc Eva Leu, som så nærmere på lysets påvirkning av algene.

Ute av synk

Plankton derimot, blomstrer når isen bryter opp. Og dersom isen smelter tidligere, vil oppblomstringen av plankton også skje tidligere. Dette medfører at tidsrommet mellom de to toppene i omega-3- produksjonen vil bli kortere. I tillegg vil for mye sollys forringe kvaliteten på det som produseres. Dette er uheldig for ishavsåta på flere måter.
 
– Reproduksjonsmønsteret til ishavsåta kan komme ut av rytme med algeoppblomstringen i Arktis. Innen avkommet til ishavsåta har utviklet seg til det stadiet hvor det starter å spise, vil mengden av omega-3 i planteplankton være på vei ned, sier marinbiolog og post-doc i prosjektet, Janne Søreide.
 
Under eggproduksjonen vil ishavsåta altså kunne ende opp med å spise isalger med lite omega-3, mens de nyutviklede ishavsåtene to måneder senere kommer for seint til sitt viktigste måltid og må spise plankton som har stått litt for lenge i sola. Laboratorieforsøk har vist at omega-3 av dårlig kvalitet er negativt både for hunnenes kjønnsmodning og eggenes overlevelse. Når ishavsåta mister næringsgrunnlaget sitt, kan det få vidtrekkende konsekvenser.
 
– Ishavsåta er særdeles viktig for næringskjeden på Svalbard. Den er hovedkilden til næring for polartorsk, sjøfugl og grønlandshval. Dermed er også dyr lenger opp i næringskjeden avhengige av ishavsåta. Polartorsk er for eksempel den viktigste næringskilden for sel, og sel er en viktig næringskilde for isbjørn, sier Jørgen Berge.
Krøll i næringskjeden

MIDTFJORDS. Når isen bryter, blomstrer planteplanktonet i Rijpfjorden og blir til mat for små ishavsåter. Her samler PhD-studentene Henrik Nygård og Mikko Vihtakari inn prøver av ishavsåte. Foto: Janne Søreide

Krøll i næringskjeden

VÅR. Janne Søreide (t.v) og Henrik Nygård fra UNIS henter opp prøver av isåte fra under isen i april. I april har isalgene nettopp startet blomstringen, og ishavsåta utnytter næringen til å produsere egg. Foto: Jozef Wiktor

Krøll i næringskjeden

OPPNED. Isalgene lever på undersiden av isen og er tilpasset lave temperaturer og ekstremt lite lys. Oppblomstringen deres styres av vinkelen sollyset trenger gjennom isen med. Foto: Jozef Wiktor

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert i Magasinet Klima nummer 1, 2011