Misura ottica di uno stagno di fusione. Credito:Pierre Coupel
Le piccole alghe marine fotosintetiche sono una componente chiave dell'ecosistema marino artico, ma il loro ruolo per l'ecologia dell'Oceano Artico è stato sottovalutato per decenni. Questa è la conclusione di un team di scienziati che ha sintetizzato più di mezzo secolo di ricerche sull'evento, magnitudo e composizione delle fioriture di fitoplancton sotto il ghiaccio marino artico. I risultati sono stati pubblicati in un numero speciale di Frontiere nelle scienze marine dedicato alla ricerca nell'Oceano Artico.
Il fitoplancton sono organismi microscopici che fluttuano liberamente, la maggior parte sono alghe unicellulari. Come piante terrestri, usano la fotosintesi per trasformare la luce in energia chimica consumando anidride carbonica (CO 2 ) e nutrienti nell'acqua. Il fitoplancton è alla base della rete trofica marina e svolge un ruolo fondamentale nel ciclo del carbonio assorbendo CO 2 dall'atmosfera.
Fino a circa un decennio fa, la maggior parte degli scienziati presumeva che il fitoplancton rimanesse in una sorta di stasi per tutto l'inverno e la primavera fino alla rottura del ghiaccio marino. Ora c'è un numero crescente di prove che suggeriscono fioriture sotto il ghiaccio (UIB) di fitoplancton, come un'improvvisa fioritura primaverile in un giardino, può verificarsi in ambienti scarsamente illuminati sotto il ghiaccio marino.
"C'era un presupposto di vecchia data che ciò che stava accadendo sotto il ghiaccio marino nella colonna d'acqua fosse quasi 'in pausa' durante la notte polare e prima del ritiro stagionale del ghiaccio marino, il che a quanto pare non è così, " ha detto l'autore principale Dr. Mathieu Ardyna, un borsista post-dottorato Marie Sklodowska-Curie presso la Stanford University.
diatomee. Credito:gli autori
La rivelazione significa che la produzione di fitoplancton in alcune regioni dell'Oceano Artico potrebbe essere di un ordine di grandezza maggiore di quanto originariamente previsto. Questo è importante per i modellisti climatici che vogliono sapere quanto carbonio atmosferico viene assorbito da queste alghe.
Pochi luoghi sulla Terra si stanno trasformando così rapidamente come l'Artico a causa del cambiamento climatico. Negli ultimi 30 anni, l'Artico si è riscaldato a circa il doppio rispetto alla media globale. Uno dei segni più visibili di quel cambiamento è stato il declino del ghiaccio marino che galleggia sulla superficie dell'oceano, con la copertura di ghiaccio di quest'anno che si è ridotta alla seconda misura più bassa mai registrata.
Non sorprende che l'assottigliamento della copertura di ghiaccio abbia consentito al fitoplancton, che richiedono luce per la fotosintesi, fiorire. Ciò che è stato sorprendente per Ardyna e i suoi colleghi è che il fenomeno degli UIB si è verificato molto prima che il cambiamento climatico colpisse il ghiaccio marino artico.
"Scavare ricerche che si sono verificate dagli anni '50 e precedenti dimostra che fiorisce, anche se non molto grande, si stavano verificando sotto uno spesso ghiaccio nell'Artico centrale, " ha spiegato. "Penso che questo fatto abbia sorpreso molti di noi, come avevano suggerito i modelli, non era così".
Campo di stagni di fusione. Credito:Gert van Dijken
Le osservazioni storiche hanno incluso un paio di studi durante l'Anno Geofisico Internazionale, una campagna globale che ha inaugurato l'era scientifica moderna. Gli autori hanno notato, "Il risultato finale di questo lavoro è stato nientemeno che un incredibile primo assaggio di UIB che si verificano nell'Artico centrale".
Il documento prosegue descrivendo la variabilità tra gli eventi UIB nell'Oceano Artico in termini di occorrenza, grandezza, e anche il tipo di organismi presenti. Alcuni di questi risultati si basano su programmi scientifici e spedizioni dedicate allo studio specifico degli UIB. In molti casi, osservazioni basate su galleggianti autonomi, alianti robotici e persino veicoli telecomandati che possono nuotare sotto il ghiaccio marino.
Ardyna ha affermato che ulteriori osservazioni per alimentare nuovi modelli informatici saranno fondamentali per prevedere in modo più accurato come cambierà il ciclo del carbonio nell'Artico in futuro.
"Tante domande rimangono senza risposta su questo periodo critico della primavera, per molte specie artiche, per il loro cibo o il loro ciclo di vita, " ha detto. "Data la lontananza dell'Artico, un modo sarà sicuramente quello di sviluppare piattaforme autonome più numerose e migliori per fornirci informazioni preziose".
