Forskare från Aarhus Universitet har mätt upp ett nytt världsrekord:Små isalger på undersidan av den arktiska havsisen lever och växer på en ljusnivå motsvarande endast 0,02 procent av ljuset på isytan. Alger är den primära beståndsdelen i det arktiska näringsnätet och producerar mat långt tidigare på året än man tidigare trott.

Det är beckmörkt hela vintern i Arktis. Och även på våren, det kompakta is- och snölagret tillåter endast en liten mängd solljus att tränga in i havet. Men på undersidan av havsisen, mikroskopiska alger har anpassat sig till de extrema rådande förhållandena. Bland dessa alger finns kiselalger som finns på undersidan av isen och i små saltvattenkanaler, där tyngre saltvatten rinner ut ur isen och ut i havet.

I denna extrema miljö, temperaturen är under fryspunkten och salthalten är högre än i havsvatten, och ljusgenomsläppligheten är extremt låg under en stor del av året. Alla alger kräver ljus, och det har länge varit ett mysterium varför alger finns i en livsmiljö med nästan inget ljus under långa perioder av året.

Forskare från Aarhus Universitet åkte till Villum Research Station i nordöstra hörnet av Grönland för att studera algernas levnadsförhållanden. Resultaten av forskningsinsatserna har just publicerats i Journal of Geophysical Research .

"Vi arbetade på havsisen i april och maj, där det låg en meter havsis och en meter snö ovanpå isen. Med speciella iskärnor, vi borrade hål i isen så att vi kunde mäta isalgerna på undersidan och ta prover, säger Lars Chresten Lund-Hansen från Aarhus Universitet, som var ansvarig för studierna.

Eftersom primärproducenter utgör basen i näringsväven, isalger är avgörande för det känsliga arktiska marina ekosystemet. Särskilt under den tidiga våren där planktonalger i havet ännu inte är aktiva.

"Våra mätningar visade att isalgerna började växa med en ljusintensitet under 0,17 μmol fotoner m ^-2 s ^-1 . Detta motsvarar mindre än 0,02 procent av mängden ljus som når snöytan en solig dag, säger Kasper Hancke, arbetar för närvarande på Norsk institutt for vattenforskning (NIVA) i Oslo, som ansvarade för fältarbetet.

Detta är den lägsta ljusnivån där aktiv fotosyntes och tillväxt av isalger har observerats.

Den allmänna uppfattningen har varit att isalger inte får tillräckligt med ljus för tillväxt när de täcks av mer än 30 till 50 cm snö och is. De nya mätningarna förändrar helt den synen och visar att isalger kan spela en viktig roll mycket tidigare under våren i Arktis än vad man hittills antagit.

Under maj, snödjupet ovanpå havsisen förändrades inte nämnvärt - visar bara en minskning från 110 till 91 cm. Dock, när snön blev varmare, dess optiska förhållanden förändrades så att en större mängd ljus nådde undersidan av havsisen, öka tillväxten av isalger.

"Temperaturerna stiger i Arktis. När snön på toppen av isen blir varmare, algerna som finns på undersidan av isen får mer ljus. Detta kan avsevärt påverka algernas tillväxt och omfattningen av vårblomningen. Denna nya kunskap måste beaktas i pusslet om hur Arktis kommer att reagera på en varmare värld, säger Lars Chresten Lund-Hansen.