Grønlandske isalger setter verdensrekord: Vokser nesten uten noe lys

Isalger som vokser uten lys

Grønlandske isalger setter verdensrekord: Vokser nesten uten noe lys

Dansk forskning viser at temperaturstigning i snøen gagner næringskjeden i Arktis.

  • Klima

Gang på gang blir forskere overrasket over hvilken fantastisk evne organisk liv har til alltid å finne en metode for å tilpasse seg ekstreme forhold. Dette gjelder også isalger, som vokser på undersiden av isen i arktiske farvann.

Hittil har man trodd at isalger først ville kunne begynne å vokse når det bare lå 30–50 cm snø over én meter tykk havis, for ellers ville det ikke finnes nok lys.

Men nå viser ny dansk forskning som er utført i det nordøstlige Grønland på den nye Villum Research Station, at fotosyntesen setter i gang selv om det ligger opptil et én meter tykt snølag oppå isen, og det er veldig lite lys som slipper gjennom.

Faktisk er det snakk om en verdensrekord, for man har ikke tidligere kunnet måle fotosyntese ved så lav lysintensitet.

Forklarer fenomen

Undersøkelsen gir til og med en plausibel forklaring på hvorfor man i de siste årene har sett en stor oppblomstring av isalger i de nordøstgrønlandske farvannene, men den forklarer også at svaret ikke kan finnes i selve algene – men derimot i sammensetningen til snøkrystallene når temperaturen i snøen stiger.

Samtidig forteller studien hvordan den globale oppvarmningen kan få betydning for næringskjeden i Arktis.

Slik måles fotosyntesen til isalger

  • Forskerne har benyttet spesialutstyr for å undersøke isalgene. Isboret er 90 mm i diameter.
  • Man borer ut en iskjerne som man forsiktig tar opp, skjærer i skiver på omkring fem cm tykkelse og frakter tilbake til laboratoriet.
  • Der tiner man skivene, og filtrerer bort plankton og isalger. Disse blir sendt til Danmark, hvor man ekstraherer det i etanol for å måle mengden av klorofyll, som er det pigmentet isalgene bruker til å fange opp lyset.
  • Forskerne har også foretatt raske analyser ute på selve havisen. Der kan de måle fotosyntesen ved hjelp av en fluorescensbasert metode.
  • Man kan ikke måle fotosyntesen som sådan ute på isen, slik man gjør det med karbon 14-metoden, som blir brukt i laboratoriet og med relativt store konsentrasjoner av alger. Men man kan beregne de samme fotosyntese-parametere som man kan med karbon 14-metoden, med bare svært små mengder av organisk materiale.
  • Temperaturen i snøen er målt ved hjelp av automatiserte høyfrekvente temperatursensorer, som består av en tråd hvor man måler temperaturen for hver tredje centimeter ned gjennom snøen, isen og ned til havvannet.
  • Fotosyntesen ble målt til å starte ved en ekstrem lav lysintensitet (<0,17 µmol fotoner m-2s-1)

Kilde: Aarhus Universitet

Fotosyntesen satte i gang en måned tidligere enn ventet

Forskere fra Arktisk Center ved Institut for Bioscience på Aarhus Universitet reiste i april 2015 til Grønland for å studere fotosyntesen til isalger.

Ved hjelp av et rundt 90 mm tykt isbor boret de ut kjerner av havisen for å måle algenes aktivitet.

Man forventet at det ikke skjedde noen ting før i slutten av mai og begynnelsen av juni, når snøen på overflaten av den metertykke havisen var smeltet bort.

Men de kunne se at mengden klorofyll a, som er et pigment som algene bruker til å fange opp lyset med, steg slik at fotosyntesen satte i gang allerede i begynnelsen av mai, forteller lektor Lars Chresten Lund-Hansen ved Arktisk Center, Institut for Bioscience, Aarhus Universitet, til det danske nettstedet Ingeniøren:

– Vi vet naturligvis godt at isalgene vokser på undersiden av isen. Det nye er at de kan gjøre det, selv når du har én meters snødybde og én meter tykk is, og det er svært lite lys der nede. Det innebærer at det ikke er selve snødybden som var avgjørende for igangsettelsen av fotosyntesen.

Snøkornene endres når temperaturen stiger

I stedet må forklaringen, som tidligere nevnt, finnes i snøen. Med hjelp fra britiske forskere, som er eksperter på optiske forhold i snø, fant forskerne ut at når snøen blir varmere over tid, endrer de optiske forholdene seg i snøen, slik at kan trenge ned.

– Snøkornene blir større, og det betyr at det kan komme mer lys ned på undersiden av isen. Det kunne vi deretter vise via en modellering som våre britiske kolleger har lagd og som sannsynliggjorde at observasjonene våre var riktige, sier Lars Chresten Lund-Hansen.

Artikkelen fortsetter under bildet.

Her er biolog Stine Højlund Pedersen i ferd med å måle temperaturen i havisen i forbindelse med feltstudien i april og mai 2017 i Nordøst-Grønland. (Foto: Kasper Hancke)

– Vi kunne måle lyset, og vi kunne måle at snøpakken (selve snødekket oppå isen, red.) ble varmere og varmere over tid. Og britene kunne så sannsynliggjøre at det skyldtes en endring i de optiske forholdene i snøpakken i og med at den ble varmere, slik at det slapp mer lys ned på undersiden av isen, sier han.

Bra for næringskjeden

Når man tar i betraktning at klimaet på jorden blir varmere, bidrar denne forskningen til økt kunnskap om forholdene for næringskjeden i arktiske farvannene.

Og det er faktisk gode nyheter at de optiske forholdene i snøen får isalgene til å vokse tidligere.

For før havisen smelter, og er borte i omkring to-tre måneder i nordøstligste Grønland, er isalgene den eneste matkilden på slutten av vinteren og tidlig på våren for det første leddet i næringskjeden; zooplankton, som blir spist av fisk, som blir spist av seler for til slutt å bli et måltid for den øverste arten i næringskjeden – isbjørnene.

– Hvis produksjonen av isalger setter i gang tidligere, blir det mer mat i næringskjeden, og det blir også fangstmessig flere fisk i farvannene som kan bli mat til mennesker. Så umiddelbart fører ikke temperaturstigningen til et problem på grunn av en oppblomstring av isalger, sier Lars Chresten Lund-Hansen.

Rett linje fra isalgene til isbjørnen

Forskernes vitenskapelige artikkel ble offentliggjort i januar 2018 i Journal of Geophysical Research.

Og nesten samtidig understreket en annen undersøkelse publisert av andre forskere i tidsskriftet Plus One viktigheten av isalgene i forhold til isbjørnenes næringskjede.

Der hadde forskerne funnet fram til at lipider og proteiner i isbjørnkjøtt i overveiende grad stammet fra isalger.

Saken ble først publisert på Ingeniøren.dk

Her er Kasper Hancke (tidligere postdoc. ved Arktisk Center, og nå seniorforsker ved Norsk Institutt for Vannforskning) i gang med å måle fotosyntese i et telt ute på havisen. (Foto: Stine Højlund Pedersen)

Nyhet! 50% mer innhold i TU Ekstra til lavere pris!

Få 700,- i rabatt

Bestill innen 1. september

Kommentarer (4)

Kommentarer (4)