Kuvittele löytävän sademetsä aavikon keskeltä. Itse asiassa tutkijat sanovat, että kasviplanktonin kasvu arktisella alueella voi nyt olla rikkaampaa kuin mikään muu valtameren alue maapallolla. Löytö paljastaa uuden vaikutuksen arktisen ilmaston lämpenemisestä ja antaa tutkijoille tärkeän vihjeen muuttuvan ilmasto- ja ympäristövaikutusten ymmärtämiselle Jäämerelle ja sen ekologialle.
"Jos joku olisi kysynyt minulta ennen retkeä, näkeisikö meillä jään alla tapahtuvaa kukintaa, olisin sanonut, että se oli mahdotonta", kertoi Kevin Arrigo Stanfordin yliopistosta, ICESCAPE-operaation johtaja ja uuden tutkimuksen pääkirjailija. "Tämä löytö oli täydellinen yllätys."
ICESCAPE, joka edustaa ilmaston vaikutuksia arktisen Tyynenmeren ympäristön ekosysteemeihin ja kemiaan, ja vuosina 2010 ja 2011 tutkijat tutkivat arktisia vesialueita Beaufortin ja Chukchin merillä Alaskan länsi- ja pohjoisrannikolla Yhdysvaltain rannikkovartiosta muodostuvalla jäänmurtajalla. Tutkijat pohtivat kolmen metrin paksuisen merijään läpi tutkiakseen ympäristön vaihtelun ja arktisen alueen muutoksen vaikutuksia valtameren biologiaan, ekologiaan ja biogeokemiaan.
Tutkijoiden mukaan kasviplanktoni oli erittäin aktiivinen, ja sen määrä kaksinkertaistui useammin kuin kerran päivässä. Päinvastoin, avoimien vesien kukinta kasvaa paljon hitaammin, kaksinkertaistuen kahdessa kolmessa päivässä. Nämä kasvunopeudet ovat napavesien kaikkien aikojen korkeimpia mitattuja.
Kasviplanktonin ajateltiin kasvavan Jäämerellä vasta sen jälkeen, kun merijää oli vetäytynyt kesään.
Heinäkuussa 2011 tutkijat havaitsivat kukinnan jään alla, joka ulottui merijään reunasta 72 mailiin jääpakkaukseen. Valtamerten nykyiset tiedot paljastivat, että nämä kukkivat kehittyivät jään alla eivätkä ajautuneet sinne avoimesta vedestä, missä kasviplanktonipitoisuudet voivat olla korkeat.
Aiemmin uskottiin, että merijää tukkii suurimman osan kasviplanktonin kasvun edellyttämästä auringonvalosta. Tutkijoiden mielestä ohenevan arktisen jään ansiosta auringonvalo pääsee merijään alla oleviin vesiin, mikä kasvattaa kasvien kukintaa siellä, missä niitä ei ollut koskaan havaittu. Tulokset julkaistiin tänään Science-lehdessä.
Kasviplanktoni on meren ruokaketjun perusta ja ne kuluttavat suuria määriä hiilidioksidia. Tutkijoiden on arvioitava uudelleen Jäämereen biologisen toiminnan kautta kulkeutuvan hiilidioksidimäärän määrä, jos jään alla tapahtuvat kukkivat osoittautuvat yleisiksi.
"Emme tällä hetkellä tiedä, onko näitä rikkaita kasviplanktonikukkioita tapahtunut arktisella alueella jo pitkään, emmekä ole vain havainneet niitä aikaisemmin", Arrigo sanoi. "Nämä kukkivat voivat kuitenkin levitä tulevaisuudessa, jos arktisen merijään peittävyys jatkuu."
Näiden aiemmin tuntemattomien jään alla olevien kukintojen löytämisellä on vaikutuksia myös laajempaan arktiseen ekosysteemiin, mukaan lukien muuttoliikkeet, kuten valaat ja linnut. Kasviplanktonia syövät pienet merieläimet, joita suuret kalat ja valtameret elävät. Kukintojen aikajanan muutos voi aiheuttaa häiriöitä isommille eläimille, jotka syövät joko kasviplanktonista, tai olentoille, jotka syövät näitä mikro-organismeja.
"Se voi vaikeuttaa muuttoliikkeiden lajien elinkaaren järjestämistä arktisella alueella, kun kukinta on huipussaan", Arrigo sanoi. "Jos heidän ruokansa tulee aiemmin, he saattavat puuttua veneestä."
Tutkijoiden mukaan löytöllä voi olla myös merkittäviä vaikutuksia globaaliin hiilisykliin ja valtameren energiatasapainoon, ja heidän on ehkä tarkistettava ymmärrystään arktisen alueen ekologiasta ja alueen roolista maapallon järjestelmässä.
Voit nähdä lisää kuvia ICESCAPE-retkikunnan NASA Goddardin Flickr-sivulta.
Joukkueen paperi: K.R. Arrigo et ai. Massiivinen kasviplanktoni kukkii arktisen merijään alla. Science. doi: 10,1126 / science.1215065.
Lähde: NASA
