5 January 2022 news

Av Stig Falk-Petersen og Magnus Drivdal, Akvaplan-niva

Fram-ekspedisjonen

Nansens Fram-ekspedisjon (1893–1896) ville utnytte den transpolare isdriften for å nå Nordpolen og utforske Nordishavet, nå Polhavet. Det var den norske meteorologen Henrik Mohn som utviklet teorien om en transpolar havstrøm og isdrift fra nordkysten av Sibir over Polhavet og ut gjennom Framstredet. Dette var basert på funn av vrakrester utenfor sørvestkysten av Grønland fra den amerikanske seilskuten Jeanette som havarerte utenfor Sibir i 1881. Resultatene fra Fram-ekspedisjonen og de senere Norskehavsekspedisjonene ved Helland-Hansen og Nansen (1900-1904) viste at det var to store strømsystemer i Norskehavet og Polhavet som dannet et stort transportsystem. Den norske Atlanterhavs-strømmen transporterer varmt og salt vann fra Golfstrømmen gjennom Framstredet inn i Polhavet, og den Transpolare Drift transporterer sjøis og vannmasser ut av Polhavet. Disse systemene transporterer altså vannmasser, is, energi, sedimenter, planteplankton, dyreplankton, isfauna, og små pelagiske fisk mellom Polhavet og Norskehavet med Framstredet som knutepunkt.

Figur 1: Skisse over havstrømmer i polhavet hentet fra Drivdal et al., 2021. Atlantisk vann transporteres inn gjennom Framstredet (Rød pil) mens den Transpolare Drift fører is ut gjennom Framstredet (Hvite piler).

Klimaendring og amfipoders habitat

Data fra de sovjetiske isdriftstasjonene fra 1937 til utpå 1990-tallet, viste at store mengder sedimenter fra Sibir, planter og små dyr, som amfipoden Apherusa glacialis (Figur 2), ble transportert med den Transpolare Isdrift og smeltet ut i Framstredet og nordlige Barentshavet. Disse studiene, sammen med studier av de norske pionerne Gulliksen og Lønne og den russiske polarforskeren Igor Melnikov, viste at det er et helt lite samfunn av isalger og amfipoder tilknyttet isen. Inntil nylig har man antatt at det var en enveis transport av planter og isfauna ut gjennom Framstredet, og at disse artene ville miste sitt naturlige habitat med issmeltingen i det nordlige Atlanterhavet. Med andre ord, dersom det her er snakk om en enveis transport så vil altså Polhavet tømmes for is-amfipoder som følge av klimaendringene.

Fram og tilbake i Polhavet

På et 2012-tokt til Framstredet fant vi imidlertid en rekke gravide Apherusa glacialis på vei inn i Polhavet, reisende med den norske atlanterhavstrømmen (Figur 2). Denne havstrømmen starter i Norskehavet og følger sokkelkanten nordover langs norskekysten, langs kysten av Spitsbergen og inn i Polhavet. Atlanterhavstrømmen går videre rundt polhavet på 100 til 600 meters dybde under det kalde overflatevannet i Polbassenget (Figur 1). Vår hypotese var da at Apherusa glacialis, som er en herbivor som spiser isalger og planteplankton, følger strømsystemet både inn og ut av Polhavet. De gravide hunnene transporteres inn i Polhavet med Atlanterhavsvannet på dyp mellom 100 og 600 meter om vinteren. Avkommet utvikler seg og stiger opp mot isen når isalgene og planteplanktonet utvikler seg under isen og i råker vår og sommer. De spiser og vokser samtidig som de transporteres ut av Polhavet med drivisen. Når de kommer ut Framstredet om høsten og tidlig vinter som voksne, migrerer de gravide hunnene ned i vannmassene og følger strømsystemet på tvers av Norskehavet for så å bli transportert inn i Polhavet av den norske atlanterhavstrømmen.

Oseanografisk modellering

For å teste vår hypotese gjennomførte vi en simulering med basis i oseanografiske modeller som beskriver strømsystemene, den Transpolare Isdrift samt klima-data (vind og trykksystemer) fra perioden 2008-2017. Resultatene, som presenteres i en nylig publikasjon, viser tydelig at hvis Apherusa glacialisikke foretar en sesongvandring og følger Atlanterhavstrømmen inn i Polhavet, så ville det sentrale Polbassenget tømmes for denne amfipoden og det ville kun gjenstå en liten bestand i Beaufort gyren utenfor det nordlige Canada. Vi har i tidligere studier foreslått at den viktige åten Calanus hyperboreus eller feitåte, også bruker dette sammenkoblede transportsystemet i sin livstrategi.

Figur 2: Apherusa glacialis med egg funnet i vannmassene nord for Svalbard, januar 2017 (Drivdal et al., 2021).

Publikasjon: Drivdal M, Kunisch EH, Bluhm BA, Gradinger R, Falk-Petersen S and Berge J (2021) Connections to the Deep: Deep Vertical Migrations, an Important Part of the Life Cycle of Apherusa glacialis, an Arctic Ice-Associated Amphipod. Front. Mar. Sci. 8:772766. https://doi.org/10.3389/fmars.2021.772766