Onderzoekers van de Universiteit van Aarhus hebben een nieuw wereldrecord gemeten:kleine ijsalgen aan de onderkant van het Arctische zee-ijs leven en groeien met een lichtniveau dat overeenkomt met slechts 0,02 procent van het licht aan het oppervlak van het ijs. Algen zijn het belangrijkste onderdeel van het Arctische voedselweb en produceren veel eerder in het jaar voedsel dan eerder werd gedacht.

In het noordpoolgebied is het de hele winter pikdonker. En zelfs in het voorjaar de compacte ijs- en sneeuwlaag laat slechts een kleine hoeveelheid zonlicht door in de zee. Maar aan de onderkant van het zee-ijs, microscopisch kleine algen hebben zich aangepast aan de extreem heersende omstandigheden. Onder deze algen bevinden zich diatomeeën die zich aan de onderkant van het ijs en in kleine pekelkanalen bevinden, waar zwaarder zout water uit het ijs de zee in stroomt.

In deze extreme omgeving, temperaturen onder het vriespunt liggen en het zoutgehalte hoger is dan in zeewater, en de lichtpenetratie is een groot deel van het jaar extreem laag. Alle algen hebben licht nodig, en het is al lang een raadsel waarom algen worden gevonden in een habitat met bijna geen licht gedurende lange perioden van het jaar.

Onderzoekers van de Universiteit van Aarhus gingen naar het Villum Research Station in de noordoostelijke hoek van Groenland om de leefomstandigheden van de algen te bestuderen. De resultaten van de onderzoeksinspanningen zijn zojuist gepubliceerd in de Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek .

"In april en mei hebben we aan het zee-ijs gewerkt, waar een meter zee-ijs lag en een meter sneeuw bovenop het ijs. Met speciale ijsboren, we hebben gaten in het ijs geboord zodat we de ijsalgen aan de onderkant konden meten en monsters konden nemen, " zegt Lars Chresten Lund-Hansen van de Universiteit van Aarhus, die de leiding had over de studies.

Omdat primaire producenten de basis vormen van het voedselweb, ijsalgen zijn essentieel voor het kwetsbare Arctische mariene ecosysteem. Vooral in het vroege voorjaar waar planktonalgen in de zee nog niet actief zijn.

"Onze metingen toonden aan dat de ijsalgen begonnen te groeien bij een lichtintensiteit van minder dan 0,17 μmol fotonen m ^-2 s ^-1 . Dit komt overeen met minder dan 0,02 procent van de hoeveelheid licht die op een zonnige dag het sneeuwoppervlak bereikt, " zegt Kasper Hancke, momenteel werkzaam bij het Norwegian Institute for Water Research (NIVA) in Oslo, die verantwoordelijk was voor het veldwerk.

Dit is het laagste lichtniveau waar actieve fotosynthese en groei van ijsalgen zijn waargenomen.

De algemene opvatting is dat ijsalgen niet voldoende licht krijgen om te groeien als ze bedekt zijn met meer dan 30 tot 50 cm sneeuw en ijs. De nieuwe metingen veranderen dat beeld volledig en laten zien dat ijsalgen in het Noordpoolgebied veel eerder in het voorjaar een belangrijke rol kunnen spelen dan tot nu toe werd aangenomen.

In mei, de diepte van de sneeuw op het zee-ijs veranderde niet significant, met slechts een afname van 110 naar 91 cm. Echter, toen de sneeuw warmer werd, de optische omstandigheden veranderden zodat een grotere hoeveelheid licht de onderkant van het zee-ijs bereikte, het stimuleren van de groei van de ijsalgen.

"De temperaturen stijgen in het noordpoolgebied. Als de sneeuw op het ijs warmer wordt, de algen die zich aan de onderkant van het ijs bevinden, krijgen meer licht. Dit kan de groei van de algen en de mate van voorjaarsbloei aanzienlijk beïnvloeden. Deze nieuwe kennis moet worden overwogen in de puzzel van hoe het noordpoolgebied zal reageren op een warmere wereld, " zegt Lars Chresten Lund-Hansen.