Inntil nå har det vært en opplest og vedtatt sannhet at livet i havet går inn i en lang dvale når sola forsvinner under horisonten og mørketida setter inn.

Men nå har ny forskning vist at denne sannheten må omskrives og at aktiviteten i havet er langt større enn tidligere antatt.

Tvert imot viser det seg at enkelte organismer opprettholder et overraskende høyt aktivitetsnivå gjennom hele vinteren, også i havområder hvor sjøisen legger seg som et heldekkende teppe vinterstid.

- Disse funnene er selvsagt viktige for forståelsen av det arktiske økosystemet om vinteren, men de kan også ha stor innvirkning på utvekslingen av klimagasser mellom hav og atmosfære, forteller Jørgen Berge.

Han er professor i marinbiologi ved Universitetssenteret på Svalbard (UNIS). 

Byggesteinene i det arktiske liv

I Arktis er det ekstreme sesongforskjeller i fysiske og biologiske aktiviteter, mange av disse er basert på den store variasjonen i tilgjengelig sollys.

Dette gjelder også for de millioner av mikroorganismer som lever i polhavet – og som utgjør byggesteinene for alt liv i Arktis.

I løpet av de to siste vintrene har forskere fra UNIS, Scottish Marine Association for Marine Sciences, Norsk Polarinstitutt, Høgskolen i Bodø, NTNU og University of St. Andrews forsket på det biologiske mangfoldet i det arktiske hav og hvilke prosesser som skjer i løpet av den lange arktiske vinteren.

Migrasjon som overlevelsesstrategi

Marine rovdyr, som for eksempel polartorsken, beiter på dyreplankton (blant annet ishavsåte, raudåte og feitåte – også kalt hoppekreps).

De fleste rovdyrene er visuelle rovdyr, det vil si at de bruker synet for å søke opp mat.

Dermed har mange dyreplankton utviklet en overlevelsesstrategi der de stiger opp mot havoverflata og beiter i det rike matfatet om natta, når sjansen for at fisk og andre rovdyr skal oppdage dem er minimal, for deretter å sige ned i havdypet på dagtid der de lettere kan unngå å bli torskemat.

Denne strategien kalles Diel Vertical Migration (DVM) eller døgnmigrasjon.

Stopper ikke opp i mørketida

Det har vært antatt at lysforholdene over havflata er den utløsende årsak til døgnmigrasjonsmønsteret til dyreplankton.

Mennesket oppfatter omgivelsene som helt mørke når sola står mer en 12 grader under horisonten og i denne perioden har man hittil antatt at DVM-strategien til planktonet opphører fullstendig da det er mørkt hele døgnet.

Ved hjelp av akustiske data fra to lokaliteter på Svalbard; Kongsfjorden på vestkysten av Spitsbergen (79ºN) og Rijpfjorden på nordkysten av Nordaustlandet (80ºN), har forskerne testet hypotesen om at dyreplankton holder seg konstant langt nede i havdypet gjennom den polare vinteren.

Analysene av data tatt kontinuerlig gjennom hele døgnet og gjennom hele polarnatten, viser at dyreplankton likevel stiger jevnlig opp mot havoverflata rundt midnatt for deretter å sette kursen nedover mot dypet igjen midt på ”dagen” – og dette skjer mens det er fullstendig mørkt ute.

I Kongsfjorden, som har vært isfri de siste par vintrene, var frekvensen av denne DVM migreringen i vannsøylen noe jevnere enn i Rijpfjorden, som er dekket av is store deler av året.

Men til tross for at sjøisen blokkerer ut mye lys når sola vender tilbake, så foretar dyreplanktonet denne migreringen også i Rijpfjorden – selv om sjøisen kan være opptil en meter tykk og stenge ut det meste av lyset fra overflaten.

Følger månen

Denne aktiviteten selv i mørketida viser at det er mye vi ennå ikke vet om de arktiske marine økosystemer.

Forskningen viser at disse økosystemene gjennomgår de samme prosessene i stummende mørke som i den arktiske våren og tidlig sommer når forskjellene mellom natt og dag er tydelige.

I tillegg viser analyser av migrasjonsmønsteret rundt fullmåne i mørketida at migrasjonen skifter fra en 24-timer solsyklus til en 25-timers månesyklus.

- Vi ser med andre ord at døgnrytmen endres og blir en time lenger rundt fullmåne, noe som absolutt indikerer at det er lys som fortsatt styrer prosessene selv i polarnatten, sier Berge.

Med andre ord, dyreplanktonet reagerer på selv de minste skift i lysforholdene, selv i mørketida når vi mennesker kun oppfatter at det er mørkt og svart. 

Konsekvenser for karbonutslipp

Dyreplankton som beiter i overflata tar også opp i seg organisk karbon fra maten de spiser før de vender nedover i havdypet igjen.

Planktonets karbonopptak reduserer dermed mengden av karbon i havoverflaten og i atmosfæren – siden planktonet både bringer maten med seg ned samt at de respirerer (har stoffskiftet i gang) nede i havdypet.

Da døgnmigrasjonene viser seg å være sterkest i de isfrie områdene, kan man på bakgrunn av disse resultatene forvente en økt transport av organisk karbon og atmosfærisk CO2 ned i havdypet som en følge et redusert isdekke i Arktis.

Det er viktig å presisere at dette er bare en liten del av det komplekse puslespillet som karbon og CO2 utgjør i det framtidige klima. Andre prosesser, slik som havtemperatur, vil mest sannsynlig ha motsatt virkning og føre til økt CO2-utslipp fra havet.

Men det er like fullt viktig å avdekke og ikke minst forstå alle disse komplekse puslespillbitene for at man kan danne seg et helhetlig bilde av klimasystemet i Arktis. 

Referanse:

Berge, J., F.R. Cottier, K. Last, Ø. Varpe, E. Leu, J. Søreide, K. Eiane, S. Falk-Petersen, K. Willis, H. Nygård, D. Vogedes, C. Griffiths, G. Johnsen, D. Lorentzen, A. Brierley (2008), Diel vertical migration of Arctic zooplankton during the polar night, Biology Letters, doi:10.1098/rsbl.2008.0484