Volgens nieuw onderzoek van de North Carolina State University en het International Research Laboratory Takuvik (CNRS/Laval University) in Canada heeft rook van een Siberische bosbrand mogelijk genoeg stikstof naar delen van de Noordelijke IJszee getransporteerd om een ​​fytoplanktonbloei te versterken. Het werk, dat verschijnt in Communications Earth &Environment , werpt licht op enkele mogelijke ecologische effecten van bosbranden op het noordelijk halfrond, vooral omdat deze branden groter, langer en intenser worden.

In de zomer van 2014 detecteerden satellietbeelden een grotere dan normale algenbloei in de Laptevzee, gelegen in de Noordelijke IJszee, ongeveer 850 kilometer (528 mijl) ten zuiden van de Noordpool.

"Om zo'n grote bloei te laten plaatsvinden, zou het gebied een substantiële instroom van nieuwe stikstoftoevoer nodig hebben, aangezien de Noordelijke IJszee stikstofarm is", zegt Douglas Hamilton, assistent-professor mariene, aard- en atmosferische wetenschappen bij NC State en co- eerste auteur van een paper waarin het werk wordt beschreven. Hamilton was voorheen een onderzoeksmedewerker aan de Cornell University, waar het onderzoek werd uitgevoerd. "Dus moesten we uitzoeken waar die stikstof vandaan kwam."

Eerst keken de onderzoekers naar de "gebruikelijke verdachten" voor stikstoftoevoer, zoals het smelten van zee-ijs, rivierafvoer en opwelling van de oceaan, maar vonden niets dat de hoeveelheid stikstof zou verklaren die nodig is om de bloei te laten plaatsvinden.

Maar in diezelfde periode hadden uitzonderlijk grote bosbranden in Siberië, Rusland, direct boven de wind van de bloei gelegen, ongeveer 1,5 miljoen hectare (of ongeveer 3,5 miljoen acres) land verbrand.

Dus richtten de onderzoekers hun aandacht op de samenstelling van de atmosfeer. Ze gebruikten het Community Earth System Model (CESM), een computermodel dat kan simuleren wat er gebeurt met emissies van natuurlijke en menselijke bronnen wanneer ze de atmosfeer binnenkomen en verlaten. Het model kreeg informatie over wind, temperatuur en atmosferische samenstelling - inclusief de samenstelling van natuurbrandrook - uit de betreffende periode.

De modelsimulaties toonden aan dat tijdens eind juli en augustus 2014 - toen de bloei werd gedetecteerd en de Siberische bosbrand brandde - de stikstofdepositie uit de atmosfeer bijna het dubbele was van die van de voorgaande en volgende jaren.

"De bosbranden bevonden zich in snel opwarmende boreale gebieden, die veel turf hebben in de ontdooiende permafrost", zegt Hamilton. "Turf is erg stikstofrijk en de rook van het brandende veen werd verondersteld de meest waarschijnlijke bron van veel van de extra stikstof te zijn."

"We weten dat branden invloed kunnen hebben op de bloei van fytoplankton, hoewel het onverwacht is om zoiets in de Noordelijke IJszee te zien", zegt Mathieu Ardyna, mede-eerste auteur en CNRS-onderzoeker bij het International Research Laboratory Takuvik (CNRS/Laval University) . "Waarschijnlijk, aangezien branden plaatsspecifiek en moeilijk te voorspellen zijn, zullen dergelijke bloemen niet de norm zijn, maar als deze bosbranden zich voordoen, kunnen de voedingsstoffen die ze binnenbrengen, leiden tot aanhoudende of meerdere bloei."

The researchers' next steps could include reviewing the historical satellite record and further characterizing the chemical composition of the particles within the smoke to get a clearer picture of how wildfires like these might impact different ecosystems.

"A one-off bloom like this won't change ecosystem structure, but both Siberia and high arctic Canada are getting more wildfires," Hamilton says. "So it may be interesting to explore potential downstream effects if fire activity and nutrient supply remain high." + Verder verkennen

Iron boost from wildfire smoke a plus for Southern Ocean carbon cycle