Gletsjers en ijskappen zijn onlangs beschouwd als belangrijke bronnen van organische koolstof en leveren voedingsstoffen aan stroomafwaartse mariene ecosystemen.

Echter, de exacte oorsprong en bioreactiviteit van de opgeloste organische koolstof van gletsjeroppervlakken worden niet volledig begrepen.

Een team van het Bristol Glaciology Centre, gevestigd aan de Universiteit van Bristol, heeft ontdekt dat microbiële activiteit aan het oppervlak van de Groenlandse ijskap verantwoordelijk is voor een aanzienlijk deel van de bioreactieve koolstof. die op zijn beurt het potentieel heeft om andere microben te stimuleren die in stroomafwaartse ecosystemen leven. Hun bevindingen worden vandaag gerapporteerd in Natuur Geowetenschappen .

De Groenlandse ijskap is het op één na grootste ijslichaam op aarde, na de Antarctische ijskap, en kan jaarlijks zo'n 400 km3 water aan de oceanen leveren.

Het is belangrijk om de chemische samenstelling van deze afvoer te kennen, omdat het de productiviteit van het kustwater rond Groenland kan beïnvloeden. Recente studies hebben aangetoond dat glaciale afvoer een belangrijke bron is van zeer biologisch beschikbare voedingsstoffen voor stroomafwaartse ecosystemen.

De oorsprong en de aard van de glaciale opgeloste organische stof is nog steeds een onderwerp van discussie.

Tot dusver, er zijn zeer weinig studies uitgevoerd naar de oorsprong en bioreactiviteit van de organische stof die van de Groenlandse ijskap wordt geëxporteerd, hoewel de afvoer van de ijskap de afgelopen 25 jaar aanzienlijk is toegenomen.

In deze krant, voortgekomen uit een proefschrift uitgevoerd aan de Universiteit van Bristol, Dr. Michaela Musilova en collega's van de School of Geographical Sciences presenteren gelijktijdige metingen van microbiële activiteit en opgeloste organische koolstofsamenstelling van verschillende oppervlaktehabitats van de Groenlandse ijskap.

Ze ontdekten dat microbiële fotosynthese op ijsoppervlakken groot was en vergelijkbaar met fotosynthese in warmere meren.

Omdat de hoeveelheid microbiële ademhaling lager was dan de fotosynthese, ze berekenden dat een aanzienlijk deel van de CO2 die voor fotosynthese wordt gebruikt, zich op het ijs ophoopt als organische koolstof.

Tijdens het smeltseizoen, een deel van deze organische koolstof komt dan als bioreactieve opgeloste organische koolstof in de stromen vrij. Hun metingen van microbiële fotosynthese waren significant gecorreleerd met de concentratie van bioreactieve opgeloste organische soorten.

Verder, ze stelden vast dat vrij beschikbare organische verbindingen (zoals eenvoudige koolhydraten) 62 procent uitmaakten van de opgeloste organische koolstof die via stromen van het gletsjeroppervlak wordt geëxporteerd. Ze concluderen daarom dat microbiële gemeenschappen de belangrijkste motor zijn voor de productie en recycling van bioreactieve opgeloste organische koolstof op gletsjeroppervlakken, en dat de export van opgeloste organische koolstof door gletsjers afhankelijk is van actieve microbiële processen tijdens het smeltseizoen.

Professor Alexandre Anesio van het Bristol Glaciology Centre, zei:"Deze studie levert sterk bewijs dat fotosynthetische microben aan het oppervlak van het ijs grote hoeveelheden koolstof van goede kwaliteit produceren die in de zomer vrijkomt in de afvoer.

"Deze bioreactieve koolstof heeft het potentieel om door bacteriën te worden gebruikt in stroomafwaartse omgevingen, wat op zijn beurt de omzet van nutriënten en productiviteit van stroomafwaartse ecosystemen kan verhogen.

"Sinds een paar jaar we weten dat bepaalde soorten algen goed kunnen groeien op ijsoppervlakken en deze studie brengt ons een stap verder om aan te tonen dat deze actieve ijsmicrobiële gemeenschap ook de chemische samenstelling van het ijs en het water dat de Groenlandse ijskap verlaat, kan veranderen."

Professor Martyn Tranter, ook van het Bristol Glaciology Centre, zei:"Gezien de overvloed en verspreiding van algen in bepaalde regio's van de ijskap, we hebben de hypothese geopperd dat ze een sterke invloed zouden hebben op de levering van bioreactieve koolstof uit het ijs.

Met het Black and Bloom-project laten we nu zien dat deze algen ook invloed kunnen hebben op het donker worden van het ijs, die zorgt voor extra smelten in de zomer."

Professor Anesio voegde toe:"Dit toont aan dat gletsjers en ijskappen moeten worden beschouwd als een van de biomen van de aarde, omdat ze een duidelijk voorbeeld zijn van grootschalige ecosystemen met specifieke levensvormen die de fysieke en chemische omgeving waarin ze leven kunnen veranderen ."