Glaciärer och inlandsisar har nyligen ansetts vara betydande källor till organiskt kol och tillhandahåller näringsämnen till nedströms marina ekosystem.

Dock, det exakta ursprunget och bioreaktiviteten för det lösta organiska kolet från glaciärytor är inte helt klarlagda.

Ett team från Bristol Glaciology Centre – baserat vid University of Bristol – har funnit att mikrobiell aktivitet på ytan av Grönlands inlandsis är ansvarig för en betydande del av bioreaktivt kol, vilket i sin tur har potential att stimulera andra mikrober som lever i nedströms ekosystem. Deras resultat rapporteras idag i Naturgeovetenskap .

Grönlands inlandsis är den näst största iskroppen på jorden, efter det antarktiska inlandsisen, och kan årligen leverera cirka 400 km3 vatten till haven.

Att känna till den kemiska sammansättningen av detta avrinning är viktigt eftersom det kan påverka produktiviteten hos kustvatten runt Grönland. Nyligen genomförda studier har funnit att glacial avrinning är en betydande källa till mycket biotillgängliga näringsämnen till nedströms ekosystem.

Ursprunget och naturen av det glaciala upplösta organiska materialet är fortfarande föremål för debatt.

Än så länge, det har gjorts mycket få studier om ursprunget och bioreaktiviteten hos det organiska materialet som exporteras från Grönlands inlandsis, även om avrinningen av inlandsisen har ökat avsevärt de senaste 25 åren.

I det här pappret, härrörde från en doktorsavhandling utförd vid University of Bristol, Dr Michaela Musilova och kollegor från School of Geographical Sciences presenterar samtidiga mätningar av mikrobiell aktivitet och sammansättning av löst organiskt kol från olika ythabitat på Grönlands inlandsis.

De fann att mikrobiell fotosyntes på isytor var stor och jämförbar med fotosyntes i varmare sjöar.

Eftersom mängden mikrobiell andning var lägre än fotosyntes, de beräknade att en betydande del av den CO2 som används för fotosyntesen ackumuleras på isen som organiskt kol.

Under smältperioden, en del av detta organiska kol frigörs sedan i strömmarna som bioreaktivt löst organiskt kol. Deras mätningar av mikrobiell fotosyntes var signifikant korrelerade med koncentrationen av bioreaktiva lösta organiska arter.

Ytterligare, de fastställde att fritt tillgängliga organiska föreningar (som enkla kolhydrater) utgjorde 62 procent av det lösta organiska kolet som exporterades från glaciärens yta genom strömmar. De drar därför slutsatsen att mikrobiella samhällen är den primära drivkraften för produktion av bioreaktivt löst organiskt kol och återvinning på glaciärytor, och att export av löst organiskt kol från glaciären är beroende av aktiva mikrobiella processer under smältsäsongen.

Professor Alexandre Anesio från Bristol Glaciology Centre, sa:"Denna studie ger starka bevis för att fotosyntetiska mikrober vid ytan av isen producerar stora mängder kol av god kvalitet som släpps ut i avrinningen under sommaren.

"Detta bioreaktiva kolet har potential att användas av bakterier i nedströmsmiljöer, vilket i sin tur kan öka omsättningen av näringsämnen och produktiviteten i nedströms ekosystem.

"Sedan några år nu, vi har känt till att vissa typer av alger kan växa bra på isytor och denna studie tar oss ett steg längre för att visa att denna aktiva ismikrobiella gemenskap också kan förändra den kemiska sammansättningen av isen och vattnet som lämnar Grönlands inlandsis."

Professor Martyn Tranter, även från Bristol Glaciology Centre, sa:"Med tanke på överflöd och spridning av alger i vissa regioner av inlandsisen, vi har antagit att de skulle ha ett starkt inflytande på leveransen av bioreaktivt kol från isen.

Vi demonstrerar nu genom Black and Bloom-projektet att dessa alger också kan påverka isens mörkning, som genererar ytterligare smältning under sommaren."

Professor Anesio tillade:"Detta visar att glaciärer och inlandsisar bör betraktas som en av jordens biomer eftersom de är ett tydligt exempel på storskaliga ekosystem som har specifika livsformer som kan modifiera den fysiska och kemiska miljön de lever i. ."