Även när det arktiska vattnet blir surare och det tillgängliga ljuset eller temperaturerna ändras, växtplanktonsamlingar i havet visar oförminskad produktivitet och biologisk mångfald. De utgör grunden för det arktiska näringsnätet — och är extremt tuffa. Detta var huvudfynden som presenterades i en studie av forskare vid Alfred Wegener Institute, släpptes tillsammans med sina kanadensiska kollegor i tidskriften Naturens klimatförändringar . Ändå krävs mycket mer forskning för att avgöra om växtplankton, en källa till mat för sälar, valar och kommersiellt skördade fiskarter i Arktis, kan i slutändan hantera globala klimatförändringar.

Växtplankton som lever i kustvattnet i Arktis måste klara extrema och mycket varierande miljöförhållanden, inklusive konstant mörker under metertjock is, solljus 24 timmar om dygnet, varierande salt havsvatten, och enstaka grumligt sötvatten från floder; och allt detta vid isiga temperaturer. Även om dessa utgör allvarliga utmaningar, i en tid präglad av global omvandling, de kan också vara fördelaktiga – eftersom de har hjälpt arktiskt växtplankton att anpassa sig till varierande miljöförhållanden under sin utveckling. Det är en möjlig förklaring till det faktum att vissa växtplanktonsammansättningar mer framgångsrikt kan anpassa sig till global förändring än sina motsvarigheter från regioner med stabilare miljöförhållanden, som den första författaren till studien, biolog Dr. Clara Hoppe från Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) förklarar.

"Vi kunde visa att en del växtplankton, de viktigaste primärproducenterna i Arktis, är extremt robusta. Till exempel, de visar mindre känslighet för havsförsurning än vad vi är vana vid att se i samlingar från södra oceanen eller de tempererade breddgraderna, " säger Clara Hoppe. I en rad experiment med naturligt förekommande växtplanktonsamlingar, hon varierade temperaturen, tillgängligt ljus och pH -värde, och mätte växtplanktonets produktivitet. Våra hav blir surare eftersom på grund av förbränning av fossila bränslen, mer koldioxid släpps ut i atmosfären. CO2 reagerar med vatten för att producera kolsyra och sänker vattnets pH-nivå, som, på cellnivå, kan påverka organismernas ämnesomsättning, och med det, deras produktivitet.

I nio av tio experiment, produktiviteten förblev oförändrad; endast experimentet med den lägsta temperaturen (1,8 grader Celsius) resulterade i en ökad försurning i signifikant minskad produktivitet; vid de andra testade temperaturerna (från tre till åtta grader Celsius), havsförsurningen gav inga mätbara effekter under de en till tre veckor långa experimenten. Författarna skriver, "Växtplankton är tydligen kapabla att tolerera de högre protonnivåerna som ligger bakom sjunkande pH-värden, förutsatt att temperaturen inte sjunker under en viss tröskel. "

Teamet tillskriver den allmänna förmågan hos växtplankton från kustområden att förbli produktiv trots mycket varierande miljöförhållanden till ett antal mekanismer. Först, det enskilda växtplanktonet verkar kunna vänja sig vid en mängd olika förhållanden på ett flexibelt sätt, som AWI-teamet kunde visa i ytterligare laboratorieexperiment. För det andra, många kiselalgerarter producerar sporer, som kan överleva i flera år på havsbotten. Om miljöförhållandena är fördelaktiga för vissa sporer, de kläcks och sätter sedan igång växtplanktonblomningar. Som sådan, det finns en "fröbank" som ger en hög grad av inter- och intraspecifik mångfald, vilket gör att de arter och stammar som är bäst lämpade för många kombinationer av miljöförhållanden kan komma upp och frodas.

"Primärproduktion i Arktis är en viktig ekosystemtjänst, som de alltmer kommersiellt viktiga fiskeområdena också kommer att bero på. I våra labbexperiment, vi kunde visa att dessa producenter är överraskande resistenta när det gäller de havsförsurningsnivåer vi förväntar oss att se i slutet av århundradet – och det är goda nyheter, " säger AWI-biolog Clara Hoppe. Ändå är det viktigt att förstå gränserna och kostnaderna för denna resistens, som studien har gett ett värdefullt bidrag till. Huruvida resultaten också kan användas för att dra slutsatser angående den komplexa matväven i naturen är något som bara ytterligare forskning kan berätta för oss.