Un nuovo studio mostra che i materiali vegetali originari del ghiaccio marino artico sono significativamente incorporati nelle reti trofiche marine che vengono utilizzate per la sussistenza nelle comunità locali della regione dello Stretto di Bering.

Lo studio condotto da scienziati dell'Università del Maryland Center for Environmental Science ha tracciato composti biologici persistenti che sono generati unicamente da piante microscopiche nel ghiaccio marino e ha scoperto che i composti sono presenti in tutta la base della rete alimentare. La ricerca ha il potenziale per dimostrare l'importanza degli ecosistemi del ghiaccio marino come fonte di cibo nelle acque artiche in Alaska e oltre.

"È opinione diffusa che la perdita dell'habitat del ghiaccio marino avrà implicazioni di vasta portata per gli ecosistemi artici, " ha detto l'autore principale Chelsea Wegner Koch, un assistente di ricerca laureato e il Centro per le scienze ambientali dell'Università del Maryland.

"Poiché la rottura del ghiaccio marino si verifica prima e si forma più tardi ogni anno, il periodo delle acque libere si sta espandendo e le fonti di cibo si stanno spostando dal ghiaccio marino verso proporzioni maggiori di produzione di acque libere. Questa produzione in assenza di ghiaccio marino si differenzia per la qualità, quantità, e tempi di consegna in fondo al mare, " lei disse.

Gli sforzi per spiegare gli spostamenti proporzionali nei contributi delle alghe del ghiaccio sono stati incompleti a causa della mancanza di un tracciante specifico che possa essere assegnato definitivamente alle alghe del ghiaccio piuttosto che al fitoplancton in acque libere. I composti che raggiungono il fondo marino che sono stati studiati sono associati al cibo per una serie di animali del fondo marino che a loro volta forniscono cibo per organismi ecologicamente e culturalmente importanti, come la foca barbuta, tricheco del Pacifico, balena grigia ed edredone dagli occhiali che foraggiano sul fondo del mare poco profondo.

Lo studio, pubblicato sulla rivista PLOS UNO con scienziati della Clark University, Università Laval, e l'Associazione scozzese per le scienze marine, utilizzato campioni di sedimenti raccolti sul campo durante le crociere di ricerca nei mari di Bering e Chukchi, così come i campioni raccolti da una trappola di sedimenti ormeggiata sotto il ghiaccio automatizzata che opera durante l'inverno al largo di Wainwright sul North Slope dell'Alaska.

I risultati hanno mostrato una transizione verso una maggiore dipendenza dai materiali del ghiaccio marino in relazione diretta alla copertura del ghiaccio marino, ma che i biomarcatori del ghiaccio marino persistevano tutto l'anno e venivano rilasciati principalmente quando la neve si scioglieva sulla copertura di ghiaccio marino presente in inverno.

"In particolare con la diminuzione della copertura del ghiaccio marino - e negli ultimi anni è diventata trascurabile nel Mare di Bering settentrionale - stiamo entrando in una nuova era in cui dovremo utilizzare approcci come questo per valutare come l'ecosistema otterrà i mattoni di base necessari per sostenere la rete alimentare, comprese le comunità umane che dipendono da loro per la sicurezza alimentare, " disse Koch.

Lo studio ha anche dimostrato che il cibo proveniente dal ghiaccio raggiunge rapidamente i sedimenti del fondo marino, suggerendo che quando è presente una copertura di ghiaccio significativa in inverno e in primavera, riserve a lungo termine di materia organica possono rimanere accessibili agli animali del fondo marino anche se la produzione diminuisce.

"Queste riserve possono tamponare le mutevoli fonti di cibo nel breve termine per gli organismi che vivono all'interno dei sedimenti di superficie ma rischiano di diventare inaccessibili in futuro se l'attuale calo del ghiaccio marino continua, " disse Koch.

Lo studio mostra che nel Mare di Bering settentrionale, i biomarcatori del ghiaccio marino indicano apporti relativamente minimi di alghe di ghiaccio negli ultimi anni e un sistema dominato dall'acqua più aperto che favorirà organismi diversi rispetto a quelli che sono persistiti in questa regione in passato. Un'ultima implicazione del lavoro è che può anche essere potenzialmente utilizzato per fornire approfondimenti regionali sulle indicazioni paleoclimatiche della copertura di ghiaccio marino poiché i composti del ghiaccio marino persistono nei sedimenti.

"Incorporando i vasti set di dati esistenti sulla fisica e la chimica della regione, possiamo potenzialmente migliorare le interpretazioni delle dinamiche dei biomarcatori del ghiaccio marino per rivelare i cambiamenti nel ghiaccio marino ma anche la produttività rilevante per gli studi climatici a lungo termine nella regione, " disse Koch.

"Variazioni stagionali e latitudinali nella deposizione di alghe di ghiaccio marino nei mari di Bering settentrionale e Chukchi determinate da biomarcatori algali" è stato pubblicato in PLOS UNO di Chelsea Wegner Koch, Lee Cooper, e Jacqueline Grebmeier dell'Università del Maryland Center for Environmental Science; Thomas Brown dell'Associazione scozzese per le scienze marine; Catherine Lalande dell'Università; Lava; e Karen Frey della Clark University.