Fiskene flytter i et varmere Arktis
Isen smelter bort i de arktiske områder, og samtidig kommer der mere nedbør. Det ferske vand lægger låg på livsvigtige næringsstoffer i vitale områder af ishavet, og det kan forandre livet i havet dramatisk.

Calanus glacialis er en nøgleart i fødekæden i det Arktiske Ocean. Den spiser planteplankton og danner store fedtdepoter i kroppen. Når den selv bliver spist, går den oplagrede fedt videre til næste led i fødekæden. På den måde leder vandloppen energien fra algernes fotosyntese direkte videre til fiskene. (Foto: Joan Costas)

 

Milliarder af mikroskopiske planktonalger sikrer, at hvaler og sæler boltrer sig i det isfyldte vand mod nord, og at tungtlastede kuttere kan bringe mængder af torsk, helleflyndere, lodde og rejer til verdensmarkederne.

Men ny forskning viser, at fiskerne skal sejle længere for at fylde lastrummene i et stadig varmere Arktis.

»Det sydlige Barentshav er i dag et vigtigt fangstområde, men vores modeller viser, at produktionen netop i dette område bliver mindre i løbet af dette århundrede,« fortæller nordmanden Poul Wassmann fra Tromsø Universitet. Han leder et stort EU-finansieret forskningsprojekt ved navn ’Arctic Tipping Points’. 

Alt peger på, at fiskene i stedet skal findes længere mod nord langs den Sibiriske kontinentalsokkel. 


Livet i havet forandres dramatisk

En lang række europæiske forskere deltager i ’Arctic Tipping Point’-projektet, hvor de undersøger, hvordan klimaforandringerne i de arktiske havområder påvirker livsforholdene for alger, planter, dyr og mennesker.

Forskerne taler om, at der findes ’tipping points’ eller grænseværdier. Ændringer op til denne værdi giver kun små ændringer fra år til år i de elementer, der udgør det samlede økosystem.

Kommer man derimod forbi sådan et ’tipping point’, kan økosystemet ændre sig pludseligt, og livet i havet kan forandres dramatisk. 

Et af de elementer, der kan udløse et ’tipping point’ er tilførslen af ferskvand til de arktiske havområder.

Næringsstoffer når ikke overfladen

Om bare 30 år er hele havisen højst sandsynligt smeltet væk om sommeren helt op til nordpolen.

Samtidig smelter indlandsisen på Grønland med en rasende fart og sender masser af ekstra ferskt vand ud i det arktiske hav. Og i et varmere Arktisk vil hyppige regn- og snebyger yderligere bidrage til denne transport af ferskvand. 

Det lettere og mere ferske vand strømmer hen over det salte havvand og lægger et effektivt låg på det dybere, mere salte havvand. Den lagdeling, der allerede findes i åbne arktiske farvande, bliver dermed endnu stærkere.

Og lagdelingen af vandsøjlen hindrer, at næringsstoffer fra bundvandet når op til planktonalgerne, der vokser i de øverste vandlag, hvor sollyset når ned.

Østersøen har ikke samme problem

Vi kender det fra de danske farvande, hvor det ferskere vand fra Østersøen løber hen over det saltere vand, der trænger ind fra Skagerrak.

På vores breddegrader blander det øvre og nedre vandlag sig om efteråret, når overfladevandet bliver afkølet og synker mod bunden.

Fakta

Artiklens forfattere, Peter Bondo Christensen og Signe Høgslund, er seniorforskere på Aarhus Universitet og tilknyttet Artic Tipping Point-projektet.

På den måde strømmer nye næringsstoffer op til overfladen, hvor planktonalgerne står på spring for at udnytte dem, når solen igen får magt næste forår.

Algerne suger al næring

Men det sker ikke i vitale dele af det kolde nord, bl.a. de dybe del af Barentshavet. Her mødes havstrømme med helt forskellig massefylde, og ferskere overfladevand giver en permanent lagdeling - også om efteråret, når havisen dækker havet igen. Derfor kommer der ikke nye næringsstoffer op fra det dybe, næringsrige bundvand.

Når havisen smelter gennem den korte sommer, og solens stråler trænger ned i vandet, tømmer de planktoniske alger derfor hurtigt det øverste vandlag for de vitale næringsstoffer, der findes i de åbne arktiske farvande.

Mindre mad til fiskene – og os

»Kiselalgerne udgør hovedparten af planktonalgerne under den korte forårsopblomstring i de åbne arktiske farvande. Men i takt med, der bliver færre næringsstoffer, og vandet bliver ferskere og varmere, bliver algerne mindre og mindre,« fortæller Paul Wassmann. 

Resultaterne fra ATP-projektet viser også, at mikroorganismer i havvandet vil omsætte en større og større del af algernes produktion i fremtiden.

Kulstoffet ryger altså gennem den såkaldte mikrobielle løkke i stedet for at gå videre gennem den direkte, effektive fødekæde, hvor dyreplankton spiser algerne og ekspederer føden videre til de næste led, herunder fisk.

I sidste ende betyder det mindre føde til de sidste led i fødekæden – som for eksempel os mennesker.

Overlevelse afhænger af fedt

Fremtidens produktion i det Arktiske Ocean og Barents havet:

Modeller kan forudsige planktonalgernes vækst i fremtidens Arktis. Her giver en model et bud på, hvordan den årlige produktion bliver i slutningen af dette århundrede (2080 – 2099) sammenlignet med den årlige primærproduktion for perioden 2001-2020. De gule og røde områder viser, hvor produktionen stiger, og de grønne og blå områder viser, hvor produktionen bliver mindre. Enheden er g C/m2/år. (Omtegnet fra Ellingsen et al.)

I de koldeste områder af det Arktiske Ocean er vandloppen Calanus glacialis den vigtigste dyreplankton. Den er stor og fedtholdig og et rigtigt godt måltid for fiskelarverne. 

»I arktis kan meningen med livet beskrives meget enkelt: Det handler om fedt. Overlevelse afhænger helt af organismernes evne til at omdanne biomasse til fedt eller optage fedt gennem føden,« fortæller Paul Wassmann. 

Derfor er den fede Calanus glacialis særdeles vigtig for dyrelivet i det arktiske ocean.

 

Vandloppen er ved at uddø

ATP-projektet har lavet laboratorieeksperimenter og analyseret data fra ti år lange tidsserier og kan nu påvise, at Calanus glacialis forsvinder ved en temperatur på 6 oC.

Forskerne mener, at den atlantiske art Calanus finmarchicus, som er mindre og ikke indeholder nær så meget fedt, vil erstatte Calanus glacialis i nogle områder.

Det betyder mindre fedt til fiskene, og især lodden ser ud til at blive ramt. 

»Ændringerne i det arktiske plante- og dyreplankton ser ud til at ske, når havtemperaturen når 4 til 6 ⁰C. Det er temperaturer vi vil nå i store dele af det arktiske ocean i løbet af det 21. Århundrede,« fortæller den spanske forsker Carlos Duarte, der leder den eksperimentelle del af projektet. 

Denne animation viser udviklingen af klorfyl (primærproduktionen) gennem et år i hhv. 2010 og i 2043. Man kan se, at plantonalgerne begynder tidligere på året i fremtiden, og at der ikke er så meget mad til fiskene senere på året.

Havtemperaturer på 4 til 6 ⁰C kan derfor være et andet kritisk tipping point for det arktiske hav. 

 

Flere store alger og søpindsvin langs kysterne

Men det arktiske økosystem er komplekst. ATP-forskerne har også undersøgt, hvordan de arktiske fjorde og de helt kystnære områder ændrer sig i fremtiden. 

Når det bliver varmere, bliver der længere perioder uden havis om sommeren. Det giver mere lys både til planktonalgerne i vandet og til havbundens store tangplanter (makroalger), som kan vokse mere end en meter i længden om året. Og de kan optage og udnytte næringsstofferne, som er rigelige i vinterperioden i bundvandet i de kystnære områder.

Tangarter, der er hyppige i den sydlige del at Grønland, klarer sig godt ved lidt højere temperaturer, og de bevæger sig derfor måske nordpå i takt med, at vandet bliver varmere, og den isfri periode bliver længere.

Muslinger og søpindsvin, der også  lever tæt ved kysterne bliver også hyppigere forekommende, når vandet bliver varmere, sandsynligvis fordi der er mere mad til dem.

 

Vi nærmer os ’point of no return’

Der er nu øget opmærksomhed på, hvordan verdens økosystemer ændrer sig.

Forskerne taler om et ’point of no return’.

Skubber klimaforandrinerne et arktisk økosystem forbi et tipping point, kan det blive umuligt at stoppe forandringerne.

Og flere eksempler fra andre økosystemer viser, at økosystemet ikke umiddelbart vender tilbage til den gamle tilstand igen, selvom man vender udviklingen så de ydre påvirkninger atter kommer på den rigtige side af dette vigtige balancepunkt. 
 
 

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Ugens videnskabsbillede