Ik schreef dit artikel terwijl ik naar het noorden keek over de bevroren Lincolnzee, op het noordelijkste puntje van Ellesmere Island in Canada. Ik was bij Alert, een Canadian Forces Station dat, bij 82 ° N, is de meest noordelijke permanent bewoonde plek op aarde. Op slechts 815 km afstand, over de Noordelijke IJszee, de Noordpool leggen.

Het was mei, en de zee had nog bevroren moeten zijn, maar dit jaar brak de zee-ijsbrug tussen Ellesmere en Groenland vroeg, en het poolijs begon door het smalle Nares-kanaal te stromen en in zuidelijke richting Baffin Bay in te stromen. Over de hele Noordelijke IJszee, de hoeveelheid en de persistentie van zee-ijs neemt af - de ijsbedekking in september is sinds 1980 met ongeveer 30% gedaald.

Het noordpoolgebied warmt twee keer zo snel op als de rest van de planeet, en afbeeldingen van ijsberen op kleine ijsschotsen spreken tot de verbeelding. Maar die beelden vertegenwoordigen (excuses voor de woordspeling) slechts het topje van de ijsberg - de gevolgen van ijsverlies zijn ingrijpend en beginnen helemaal onderaan de voedselketen, in de microbiële processen die de biologie van de oceaan aandrijven.

Arctische voedselketens beginnen soms in zee-ijs

Zee-ijs vormt zich wanneer de temperatuur van het zeewater onder de -1,8 komt. Terwijl de ijskristallen zich vormen, zout wordt naar buiten geperst en ijspekel en andere opgeloste bestanddelen komen vast te zitten in een honingraat van kleine kanaaltjes in het ijs. Koud zout water dat uit het ijs stroomt, zinkt ook diep naar de bodem van de oceanen en stimuleert de watercirculatie over de hele wereld.

Naarmate de lucht kouder wordt, het ijs wordt naar beneden dikker en, in de pekelkanalen en over de ijsbodem, gespecialiseerde algen en bacteriën groeien. Wanneer het zonlicht in de lente terugkeert naar het noordpoolgebied en door het ijs dringt (dat zelden meer dan een paar meter dik is), beginnen deze ijsalgengemeenschappen met fotosynthese, het produceren van algenbiomassa en overvloedig opgelost organisch materiaal.

Dit voedt een breed scala aan microscopisch kleine wezens die bekend staan ​​als zoöplankton, die over de bodem van het ijs grazen. Dit zoöplankton voedt op zijn beurt grotere dieren en drijft de voedselketen de hele lente aan.

Wanneer het ijs smelt, stroomt meer van dit materiaal de zee in, zorgen voor meer voedselbronnen onderaan de voedselketens. In een recente studie gepubliceerd in Nature Climate Change, collega's en ik hebben laten zien hoe de verschillende componenten van deze organische stof afkomstig van ijsalgen worden gebruikt door verschillende soorten bacteriën en met verschillende snelheden in onderliggend zeewater, zodat meer smeltend ijs de patronen van de omzetting van organische stof in oppervlaktewateren in de lente zal veranderen.

Er kunnen zich verschillende voedselketens ontwikkelen

Niet al het zee-ijs smelt elke zomer - of dat deed het in ieder geval niet. Meerjarig ijs kan een aantal jaren van smelten en groeien doormaken, dikker en structureel complexer worden. Maar, overuren, dit meerjarige ijs is zeldzamer geworden. In 1980, ongeveer een derde van de ijslaag van het noordpoolgebied was meer dan vier jaar oud - vandaag, dergelijk ijs bestaat bijna niet. In plaats daarvan, er zal zich elk jaar meer eerstejaars ijs vormen en volledig smelten, het verstrekken van nieuwe voedselinputs in gebieden van de oceaan die voorheen permanent bedekt waren met ijs.

Dit heeft grote gevolgen. Minder ijs in de zomer betekent meer open oceaanwater, die - aangezien het donkerder is - meer zonlicht en warmte absorbeert, waardoor het moeilijker wordt om te bevriezen in de herfst. Open water betekent ook dat de wind de zee kan opzwepen en het proces van opnieuw bevriezen kan vertragen. Meer open water in de zomer zal de planktongemeenschappen veranderen, en dan de dieren die zich ermee voeden.

Sommige soorten trekken naar het noorden. De Barentszzee tussen Noorwegen en Spitsbergen is nu al in de winter zelden bedekt met ijs - en Noord-Atlantische soorten zoals kabeljauw en toproofdieren zoals orka's trekken naar binnen. Gespecialiseerde soorten die afhankelijk zijn van ijs, zoals ijsberen, geringde zeehonden, walrussen en Arctische kabeljauw verliezen hun leefgebied, terwijl niet-inheemse soorten hun verspreidingsgebied uitbreiden.

Voor sommigen, een warmer noordpoolgebied biedt kansen. Door de verminderde ijsbedekking kunnen schepen de noordoost- en noordwestpassages gebruiken, aanzienlijk verkorten van de reistijden tussen de Atlantische Oceaan en de Stille Oceaan. Er kunnen zich nieuwe visserijen ontwikkelen, en minder ijs betekent dat toegang tot olie- en gasbronnen mogelijk wordt.

Maar deze voordelen voor sommigen, komen met potentieel enorme kosten. Naast de veranderingen in de oceaan, een warmer Noordpoolgebied zou de oceaancirculatie en wereldwijde weersystemen kunnen verstoren, terwijl de permafrost zal blijven ontdooien, mogelijk vrijkomen van broeikasgassen die momenteel opgesloten zitten in bevroren bodems.

Een heel ecosysteem, rijk aan gespecialiseerde soorten - waarvan vele nauwelijks zijn bestudeerd - verandert voor onze ogen. De Noordpool is een mooie en harde plek, een serieuze logistieke uitdaging vormen voor wetenschappelijk onderzoek. Maar ook daar, op de top van de wereld, ver van centra van menselijke bevolking, onze impact is duidelijk.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.