Mikroskopiska marina växter frodas under isen som täcker Grönlandshavet, enligt en ny studie i Journal of Geophysical Research:Oceans . Dessa växtplankton skapar energin som ger bränsle till havets ekosystem, och studien fann att hälften av denna energi produceras under havsisen under senvintern och tidig vår, och den andra halvan vid iskanten på våren.

Forskarna var pionjärer med ny teknik och metoder för att göra denna upptäckt. Cirka 4, 000 oceanografiska instrument som kallas Argo-floats guppar för närvarande runt det globala havet, rör sig mellan djuphavet och ytan när de gör viktiga mätningar som vattentemperatur och salthalt. Denna studie använde några av de första flottörerna utrustade för att navigera i isiga vatten och mäta biogeokemiska egenskaper som näringskoncentrationer och växtplanktonbiomassa. De flöten som provades under de svåra förhållandena runt och under Grönlandshavsisen kontinuerligt i fyra år, ge forskarna en oöverträffad och ovärderlig titt på denna tidigare ogenomträngliga region.

"Dessa flytningar gav oss möjligheten att samla in data genom årscykeln och över flera år, vilket är avgörande för att förstå denna föränderliga region, sa Paty Matrai, Bigelow Laboratory senior forskare och studieförfattare. "Vi har nu en otrolig observationsdatauppsättning och kan se hela bilden av växtplanktonsamhället genom årstiderna."

Detta nya tillvägagångssätt representerar ett genombrott i att studera Grönlandshavet, vilket historiskt har varit svårt. Omfattande havsis och den långa polarnatten hindrar både fartyg och satelliter från att fånga den enorma mängden biologisk aktivitet under isen.

Provtagning med flöten gav forskarna tillgång till detta dolda ekosystem. Data de samlade in avslöjade att, när ljuset väl kommer till dessa nordliga breddgrader, hälften av energiproduktionen sker under havsisen, och den andra hälften förekommer vid iskanten. I sommar, växtplanktonsamhällena rör sig djupare i vattnet för att få tillgång till näringsämnen - en annan plats som inte kan ses av satelliter, men kan provtas av flöten. Dessa resultat tyder på att tidigare studier kan ha signifikant underskattat mängden och produktiviteten av växtplankton i denna region.

"När isen har dragit sig tillbaka och vattnet är tillgängligt för båtar och satelliter, halva årsproduktionen har redan skett, sa Nico Mayot, en postdoktor vid Bigelow Laboratory och första författare på tidningen. "Om du bara tittar på dessa uppgifter, du har bara halva historien. Dessa flytdata ger oss hela historien, från vinter till sommar, och från ytan till det djupa havet."

Grönlandshavet är en viktig övergångszon mellan Nordatlanten och Arktis, som båda är djupt påverkade av globala klimatförändringar. Hur det fungerar och förändras kan få viktiga konsekvenser för hur näringsnäten i dessa vatten utvecklas.

En korrekt bild av växtplanktonsamhället i denna viktiga region öppnar dörren för ytterligare studier, och forskarna har gjort projektdata tillgängliga för det globala forskarsamhället. Forskarna räknar med att underisflotterna kommer att bli en nyckelkomponent i arktisk observation och tror att koppling av dessa data med satellitmätningar kan göra den ännu mer kraftfull.

"Nu kan vi ställa en hel uppsättning nya frågor, som om detta mönster är detsamma någon annanstans i Ishavet, Mayot sa. "Att förstå hur energi produceras i dessa snabbt föränderliga miljöer kommer att göra det möjligt för oss att förutse och planera för framtiden."