Het leven in het noordpoolgebied is hard. Arctische temperaturen zijn zwaar, waardoor het voor veel dieren moeilijk is om te overleven. Toch slagen veel insecten, waaronder muggen, erin te gedijen in het bevroren gebied. Dus waarom bevriezen ze zichzelf niet?

"Ze kunnen vast bevriezen", zegt Callaghan, een Arctisch ecoloog aan de Sheffield University. Maar insecten hebben veel succesvolle en gevarieerde strategieën ontwikkeld om te voorkomen dat ze van de kou afsterven. Deze vallen in wezen in twee categorieën:"Ze vermijden bevriezing of tolereren het", legt Callaghan uit.

Om de kou te vermijden, gaan veel insecten tijdens de wintermaanden door een rustfase - een periode van rust en onderbroken ontwikkeling die bekend staat als een diapauze. Dit gebeurt meestal wanneer de insecten eieren of larven zijn, waardoor ze beter beschermd zijn tegen de koude omgeving.

Sommige insecten stoten hun lichaamswater af als reactie op kou en verliezen uiteindelijk bijna alles. Dit regelt waar zich ijskristallen in het lichaam kunnen vormen, waardoor het van vitale organen wordt verwijderd. Deze insecten verdragen de kou door in wezen vast te vriezen, maar zonder enige van de schadelijke effecten. Als het ijs aan het einde van de winter smelt, komen ze weer in beweging.

Veel insecten produceren ook verbindingen, zoals de natuurlijke alcoholglycerol, die als antivries werken. Deze chemicaliën voorkomen de vorming van ijskristallen en zorgen ervoor dat in de kou levende insecten "onderkoelen", wat betekent dat hun lichaamswater kan dalen tot een temperatuur die veel lager is dan nul zonder te bevriezen.

Van één kever is bekend dat hij onderkoelt tot temperaturen lager dan -50 graden Celsius. Het ijs binnenin kan uiteindelijk veranderen in een glasachtige staat - vrij van schadelijke ijskristallen - in een proces dat bekend staat als verglazing.

Gezamenlijk onderzoek in het Noordpoolgebied

Callaghan is de oprichter en wetenschapscoördinator van het door de EU gefinancierde INTERACT-project dat 1.000 onderzoekers heeft gefinancierd om in het Noordpoolgebied te werken. Deze enorme samenwerking verbond 89 onderzoeksstations in de bevroren regio's, met wetenschappers die samenwerkten om meer te ontdekken over ecologische en ecologische verandering.

Een opwindende vondst was de ontdekking van een nieuwe soort Arctische hommel, gevonden door een door België geleid team van wetenschappers en voor het eerst beschreven in het Zoological Journal of the Linnean Society . De bij kreeg de naam Bombus interacti, naar het INTERACT-project.

Een belangrijk facet van het INTERACT-project was wederzijds leren, met een online forum waar wetenschappers in het hele netwerk zaken kunnen bespreken van veldwerkveiligheid tot het minimaliseren van de ecologische voetafdruk van onderzoeksstations in het Noordpoolgebied. En misschien hoe je de kou van de Arctische winters kunt overleven...

Knock-on effecten van overwinterende insecten

Een deel van de veranderingen in het milieu die overal ter wereld worden waargenomen - en nadrukkelijk in de poolgebieden - wordt ook weerspiegeld in de overwinteringsstrategieën van insecten.

Zo overwintert de herfstmot in diapauze als eitje op de takken van berkenbomen. Deze eieren worden meestal gedood tijdens de winter, wanneer de temperatuur onder de -33 graden Celsius daalt, waardoor de schade aan de berkenbomen in de lente en zomer door rupsen wordt verminderd.

Maar naarmate de wintertemperaturen stijgen, overleven grotere aantallen motteneieren en beschadigen de rupsen meer berken of doden ze meer berken. De motten slagen daarom en verspreiden zich, wat bijdraagt ​​​​aan deze cyclus. "Dus het overleven van insecten in de winter kan goed voor ze zijn, maar niet noodzakelijk voor andere delen van het ecosysteem", zegt Callaghan.