Mere havbund i Arktiske Hav kan nu få sollys

I løbet af de sidste 25 år er sommermængden af arktisk havis blevet 1 million kvadratkilometer mindre, og det betyder gennemsnitligt, at større områder nu er isfri om sommeren. Forskere overvåger nøje, hvordan dette påvirker Arktiske Havs marine økosystemer og tilgængeligheden af sollys til dem.

- Mange spørgsmål opstår, når så store områder bliver isfri og får sollys. En udbredt opfattelse er, at Arktiske Hav hurtigt bliver mere produktivt, når der kommer mere sollys til havmiljøet. Men det er uklart, hvordan økosystemerne vil reagere på stigende mængder sollys, og hvordan de forskellige dele af økosystemer vil blive påvirket, siger Karl Attard, lektor på Biologisk Institut, Syddansk Universitet.

Han har stået i spidsen af et internationalt forskerhold, der har undersøgt sollys og fotosyntetisk produktion på den dårligt udforskede arktiske havbund. Studiet er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Forskerholdet har studeret de store dele af Arktiske Hav, der ligger på kontinentalsokkel og derfor er relativt lave, dvs. de sjældent er mere end 200 m dybe. Disse store havområder, der udgør omkring halvdelen af Arktiske Hav, har de seneste tiår oplevet dramatiske forandringer, når det gælder mængden af sollys, der kan nå dem.

Sollys er en vigtig energikilde for livsformer, der vokser gennem fotosyntese; de har brug for vand, kuldioxid, næringsstoffer og så sollys. Forskere betegner disse organismer som primære producenter, og i Arktiske Hav lever de både i isen, i vandsøjlen og på havbunden.

Primære producenter udgør fundamentet for havets fødekæder og understøtter således bl.a. havets kommercielle fiskeri og store rovdyr som isbjørnen. Havbundens primære producenter er mikroalger, tang og havgræsser.

Samlet set får havbunden ikke mere sollys

- Man kunne forvente en stigning i antallet af primære producenter på havbunden i de lavere områder af Arktiske Ocean i takt med, at mere sollys når bunden. Iflg. vores beregninger er den del af havbunden, der kan modtage sollys, siden 2003 øget med omkring 47.000 kvadratkilometer om året. Men mærkeligt nok ser vi ikke en stigning i den samlede mængde sollys, der når havbunden, siger Karl Attard med henvisning til forskningsholdets modeller, der er baseret på 20 års satellitdata fra Arktiske Hav.

Dette overraskende resultat skyldes formentlig, at vandet i Arktiske Hav mange steder er blevet mere grumset.

- Det sollys, der rammer det isfri hav, absorberes hurtigt af fytoplankton, sedimenter og opløste stoffer i vandet, og det forhindrer en stor del af solens stråler i at nå ned til havbunden. Vores modeller forudsiger øget primær produktion på havbunden i nogle regioner, men ikke i andre – dette til trods for, at alle regionerne nu er isfri og modtager sollys ved havets overflade, forklarer Karl Attard.

Floder skyller mudret vand ud i Arktiske Hav

Nogle af verdens største floder løber ud i Arktiske Hav, og med sig bringer de mudret vand, der er fyldt med sediment-partikler og opløste stoffer. Dette grumsede vand kan formørke dele af det kystnære Arktiske Hav – som ellers er de områder, hvor forskerne ville forvente den største stigning i primære producenter.

Floderne har deres udspring så langt væk som Mongoliet eller det centrale Nordamerika og bringer hvert år tusindvis af kubikkilometer grumset vand til Arktiske Hav.

I deres modeller har forskerne set, at der er regionale variationer i mængden af biomasse produceret på bunden af de nye isfri områder. Modellerne indikerer en stigning i den primære produktion flere steder langs Grønlands og Canadas kyster. Omvendt er der en nedgang i primær produktion på størstedelen af den russiske kontinentalsokkel.

Venstre kort: Lyseblå (>0): Mere grumset vand. Mørkeblå: Mindre grumset vand. Højre kort: Mørkeblå (>0): Mindre primær produktion på havbunden. Gul: Mere primær produktion på havbunden. © Karl Attard, SDU

Tang og ålegræs kommer til Arktiske Hav

- Der melder sig et spørgsmål: Hvorfor ser vi mere sollys og primær produktion i nogle områder, mens andre får mindre sollys og producerer mindre? Desværre giver vores modeller ikke et klart svar på, hvad der specifikt driver denne ændring. Der har vi har brug for en undersøgelse af de individuelle regioner og for at validere vores modeller med mere observationsdata. De seneste modeller antyder dog, at tang og ålegræs vil etablere sig på den lave kystnære havbund og brede sig længere ud i havet, når mere is smelter og vandtemperaturen stiger, siger Karl Attard og tilføjer, at også her er der behov for flere observationer for at teste usikkerhederne i modellerne.

Traditionelt set har ålegræs og tang det svært i isfyldt farvand, fordi isen reducerer tilgængeligheden af sollys, og fordi isen river og slider i deres væv, så det bliver ødelagt. Men når isen smelter, kan der opstå områder med omfattende undervandsvegetation, som kan fungere som levesteder for fiskeyngel og andre organismer.

Den primære produktion, som forskerne har beregnet for Arktiske Havs havbund, udgør kun en del af den totale marine primære produktion, som også foregår i vandsøjlen og i havisen.

Vi mister måske det, der er specielt for Arktis

- Vi har estimeret mikroalgers, ålegræssers og tangs primære produktion på havbunden, og den er betydelig. Vi estimerer, at den er fire gange større end produktionen i havisen, som ellers har fået større opmærksomhed og er bedre repræsenteret i vores forståelse af Arktiske økosystemer. Det er afgørende at inkludere alle komponenter af marin primær produktion for at forstå, hvad der sker i Arktiske Havs marine økosystemer, siger Karl Attard.

Det Arktiske Hav har oplevet hastige miljøændringer i løbet af de sidste årtier, og han forventer, at det vil fortsætte.

- Vores studie peger på, at klimaændringernes indvirkning på tilgængeligheden af sollys og primær produktion i Arktiske Hav er kompleks. Derudover kan vi måske komme til at opleve, at flere arter vil migrere op fra lavere breddegrader, hvilket potentielt fører til et mere produktivt marint miljø end det, der eksisterer i dag. Prisen kan blive, at vi mister det, der er specielt for Arktis, siger han.

Karl Attard er lektor i marinbiologi på Biologisk Institut og Fellow ved Danish Institute for Advanced Study. Han forsker i marine økosystemer og havproduktivitet. Attard har deltaget i over 30 internationale ekspeditioner, herunder til Arktis, Antarktis og fjerne øer i Stillehavet og Atlanterhavet. Hans forskning støttes af Danmarks Frie Forskningsfond gennem et Sapere Aude-projekt.