Kasatochi er en ubebodd øy i øygruppa Aleutene i Alaska med en aktiv vulkan. Vulkanen hadde vært stille lenge, men våknet til liv i august 2008 og spydde ut aske over et stort område.

To år etter var antallet stillehavslaks som gikk opp i Fraser River på den kanadiske stillehavskysten, tusenvis av kilometer unna, rekordhøyt.

Kan det være en sammenheng? Det mener den anerkjente kanadiske havforskeren Tim Parsons, som tror at jernholdig aske ga en gjødslingseffekt som førte til bedre vekstvilkår for den svært viktige bestanden av sockeye salmon.

Første gang

Han bygger på andre forskeres arbeid, forskere som i en ny studie har sett på algeoppblomstring i området.

En slik effekt er fullt mulig i dette økosystemet, sier professor Tron Frede Thingstad ved Universitetet i Bergen.

- Dette er ingen overraskelse. Vulkanasken inneholder jern, og jern er en begrensende faktor i dette økosystemet, sier Thingstad til forskning.no.

Det er en teoretisk mulighet for at noe lignende kan skje i våre farvann. Forskere kan imidlertid ikke spå om årets askesky fra Island vil gi norske fiskere fra Sunnmøre til Finnmark kan forvente større fangster av fiskeslag som sild og makrell.

Rekordfiske

I Canada var årets rekordoppgang av sockey salmon i vassdraget Fraser River i provinsen British Columbia den største siden 1913, ifølge en nyhetsartikkel på nettstedet Naturenews.

Etter et svakt år i fjor, på toppen av flere tiår med svikt i bestanden, er det anslått at 34 millioner gytemodne individer med den karakteristiske knallrøde buken og oversiden vandret opp den lengste elva i British Columbia.

Til sammenligningen er oppgangen i 2009 beregnet til bare 1,5 millioner laks.

Sockeye er en av flere laksearter i Stillehavet og en svært viktig art for økosystemene på Canadas og USAs stillehavskyst. Forskning.no skrev tidligere i år om sockeyes rolle i økoystemene i Alaska.

Gjødsling

Professor Tim Parsons, emeritus ved University of British Columbia, mener Kasatochi kan forklare mysteriet.

Jernet i asken gjødslet et stort havområde i laksens oppvekstområde og ga algevekst som igjen ga mer mat for laksen, tror han.

- Når du har ungfisk av hvilket som helt slag og gir dem mye mat får, de mye energi og kan bygge sterke organismer, sier Parsons ifølge nettstedet CBS News.

Parsons bygger på en artikkel i tidsskriftet Geophysical Research Letters, der en gruppe forskere fra Canada, USA og Storbritannia analyserer effekten av vulkanutbruddet.

Største oppblomstring

Ifølge studien, som er ledet av Roberta C. Hamme ved University of Victoria i British Columbia, var ikke utbruddet på Kasatochi spesielt stort, men værforhold gjorde at asken ble spredd ut over et stort havområde.

Forskerne rapporterer at resultatet ble en av de største algeoppblomstringene som er observert i denne delen av det nordlige Stillehavet.

Studien skal være første gang en gjødslingseffekt fra et vulkanutbrudd er påvist på plankton i havet.

Oppblomstring av planteplankton kan registreres på satellittfoto, og ved siden av disse har forskerne også brukt målinger fra faste målestasjoner og fra båt.

Hamme sier i en epost til forskning.no at hun ønsket å gjøre studien fordi hun tilfeldigvis var ute på havet med et forskningsfartøy bare dager etter at asken begynte å falle.

Uventet

Da observerte hun uventede verdier for oksygen i havet - et tegn på at et uvanlig fenomen pågikk. Etter hvert fant hun ut at også andre forskere hadde gjort observasjoner de ikke kunne forklare.

Forklaringen med vulkanasken lå ikke i dagen.

- Jeg var overrasket over at vulkanutbruddet kunne være årsaken, forteller Hamme.

Andre forklaringer på algeoppblomstring kunne vært økt næringstilgang som følge av en storm, eller havstrømmer som brakte næringsrikt kystnært vann ut på åpent hav.

- Først når dataene overbeviste meg om at de andre hypotesene ikke kunne ha forårsaket hendelsen, begynte jeg å se på vulkanasken for alvor, skriver Hamme.

Spredd av storm

Hun og hennes medforfattere mener nå å ha kartlagt hva som skjedde. Vulkanutbruddet på Kasatochi skjedde 7. og 8. august 2008.

- Utbruddet kastet luftbåren aske inn i en storm som var i ferd med å bli dannet, skriver de i sin artikkel.

Stormen feide så over det nordøstlige Stillehavet og aske begynte å falle ned over havet.

Modellberegninger tilsier at asken ble spredd over et stort område, og en måling fra tjue meters dyp viser partikler som stemmer med vulkanaske.

Observasjoner fra ulike måleinstrumenter slår fast at en algeoppblomstring begynte i et stort område den 13. august.

Biomassen i havoverflaten var unormalt høy til 31. august og kanskje lenger.

Mye plankton

Dyreplankton beiter på planteplankton, og mengden dyreplankton var rekordhøy og dominert av kopepoder eller hoppekreps.

Forskerne skriver at blomstringen i planteplankton kom for seint på året til at store kopepoder kan ha reprodusert seg, men at blomstringen kan ha fått dem til å samle seg nærmere overflaten for å beite på planteplanktonet.

Påstanden om at vulkansk aske kan avgi jern som kan opptas av biologiske prosesser er understøttet av tidligere laboratorieforsøk utført av andre forskere.

Studien omtaler ikke eventuell effekt høyere opp i næringskjeden, men her er det altså den pensjonerte havforskeren Tim Parsons som bygger sin egen teori videre på resultatene til Hamme og hennes medforfattere.

Laksen fra Fraser River beiter i Stillehavet i de livsfasene som ligger mellom utvandringen fra vassdraget og returen til gytestedet.

Parsons mener at årskullet som vandret opp i elvene i 2010 var akkurat riktig størrelse til å nyttiggjøre seg de ekstraordinære forholdene i beiteområdet høsten 2008.

I en artikkel på Naturenews får han både kritikk og støtte.

Mangler jern

Til forskning.no sier professor Tron Frede Thingstad ved Universitetet i Bergen at noen av verdenshavene har økosystemer der jern er en begrensende faktor for produksjon av biomasse.

Det vil si at det er nok av viktige næringsstoffer som nitrogen og fosfor, men at det mangler jern.

Siden plankton trenger kun ørsmå mengder jern, vil selv en begrenset mengde tilførsel av mineralet kunne føre til sterkere oppblomstring.

- Man har gjort forsøk, blant annet i Sørishavet, med å tilsette jern eksperimentelt og sett en effekt som også er observert på satellittbilder, sier Thingstad.

Forskning på ørkenstøv som blåses ut på havet viser at også naturlige prosesser kan ha en gjødslingseffekt.

Ikke Barentshavet

Deler av Stillehavet og havområder ved Antarktis er begrenset av jern. Man antar imidlertid at økosystemene i Norskehavet og Barentshavet ikke er med i denne kategorien.

Det betyr at man ikke kan vente seg samme effekt i form av mer plankton og i neste omgang eventuelt mer fisk om man prøver å gjødsle havet med jern her.

Det er imidlertid vanskelig å utelukke at tilførsel kan ha en gjødslingseffekt, spesielt i åpne havområder.

- Vi kan ganske sikkert regne med at det ikke er jernmangel i Barentshavet og de kystnære delene av Norskehavet, sier forsker Lars-Johan Naustvoll ved Havforskningsinstituttet til forskning.no.

Gjødslingseffekt fra Island

Bakgrunnen er at disse havområdene får tilført jern fra blant annet jordsmonn som følger med de store elvene.

Den biologiske produksjonen er lavere i de åpne havområdene i Nord-Atlanteren. Naustvoll mener at en viktig årsak ikke har noe med næringstilgang å gjøre, men mangelen på stabile overflatesjikt.

Det er imidlertid vanskelig å utelukke at tilførsel av jern kan bety noe i noen områder.

- I teorien, og om forholdene ellers er tilstede vil det kunne tenkes at et slikt vulkanutbrudd kan ha ført med seg viktige mineraler, sier Naustvoll.

Han er ikke kjent med at det finnes noe forskning på effekten på havmiljø av årets utbrudd på islandske Eyafjallajökul.

Den kjemiske sammensetningen av askeskyen fra Island er kjent. Geolog Rune Selbekk ved Naturhistorisk museum i Oslo sier at innholdet av jernoksid var på mellom 9 0g 12 prosent og relativt høyt sammenlignet med andre vulkanutbrudd.

Referanse:

Roberta C. Hamme et. al.: ”Volcanic ash fuels anomalous plankton bloom in subarctic northeast Pacific,” Geophysical Research Letters, 5. oktober 2010. Se sammendrag.