Begrijpen hoe de oceaan werkt, is als het samenstellen van een puzzel van een miljoen stukjes. Er zijn veel vragen; antwoorden vinden kost tijd, bronnen, en kans. Maar zelfs als wetenschappers denken te weten hoe de stukjes in elkaar passen, nieuwe kennis kan de vorm van de puzzel veranderen.

Een paper dat onlangs is gepubliceerd door Dr. Jeffrey Krause van het Dauphin Island Sea Lab en de University of South Alabama voegt een nieuw stukje toe aan de puzzel in het begrijpen van de impact van diatomeeën op de Arctic Spring Bloom.

Diatomeeën zijn eencellige algen, de kleinste plantjes onderaan de oceanische voedselketen, en hun ecosysteemfunctie is vergelijkbaar met grassen op het land. De energie van de zon benutten door middel van fotosynthese, diatomeeën zetten koolstofdioxide om in organisch materiaal, met zuurstof als bijproduct. In tegenstelling tot andere eencellige algen, diatomeeën hebben een buitenschaal van glas, wat betekent dat ze ook silicium (hoofdbestanddeel van glas) in het water moeten consumeren.

anno 2015, Dr. Krause's gesprekken met de Wiese Distinguished Lecturer, Dr. Carlos Duarte, leidde ertoe dat Dr. Duarte en zijn collega Dr. Susana Agustí contact zochten met de mogelijkheid voor samenwerking om de hypothesen te testen die in Mobile werden besproken.

Krause geloofde dat als er niet genoeg silicium was in bepaalde regio's van de Noordelijke IJszee, diatomeeën zouden hun groei vertragen, en dit zou veranderen hoeveel organisch materiaal werd geproduceerd tijdens de meest productieve tijd in de regio. Hoewel een dergelijk idee twintig jaar eerder was voorgesteld, niemand had deze hypothese direct getest.

In een notendop - of glazen omhulsel - zouden afnemende siliciumconcentraties in de Europese sector van de Noordelijke IJszee kunnen betekenen dat er minder diatomeeën worden geproduceerd, die dan gevolgen zouden hebben voor secundaire producenten (bijv. krill, organismen die door vissen worden geconsumeerd, walvissen) en het potentiële organische materiaal dat naar het benthos zinkt, of zeebodem, tijdens de Arctische Oceaan Spring Bloom. Minder (of kleinere) diatomeeën beschikbaar, zou kunnen vertalen naar minder voedsel voor krill, vis, en zoogdieren.

"We weten wel dat het silicium in de Europese Noordelijke IJszee sinds het begin van de jaren negentig afneemt, " legde Krause uit. "Maar hoe die daling de diatomeeën heeft beïnvloed, was onduidelijk, omdat niemand diatomeeën rechtstreeks had onderzocht met behulp van de gespecialiseerde hulpmiddelen en benaderingen die we in mijn laboratorium gebruiken."

Drs. Duarte en Agustí leverden Krause en een Ph.D. student, Israël Márquez, ligplaatsen tijdens een onderzoeksexpeditie naar het Europese Noordpoolgebied rond Svalbard, ondersteund door de Norwegian Research Council. Krause en dit team konden de suggestie bevestigen dat een gebrek aan silicium in het water de diatomeeënproductie verminderde, in feite was dit het geval in 95 procent van de verzamelde monsters.

"Dit is een spannende eerste stap in ons begrip van hoe de voorjaarsdiatomeeënbloei in deze regio functioneert, " zei Krause. "Deze gegevens zijn een katalysator geweest voor nieuwe ideeën en toekomstig werk. Aangezien de Noordelijke IJszee twee keer zo snel opwarmt als de aarde, gemiddeld, begrijpen hoe diatomeeën nu werken, zal ons een beter vermogen geven om te voorspellen hoe ze in de komende decennia kunnen veranderen."