En ny studie av forskare vid Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) och deras internationella kollegor fann att sötvattenavrinning från floder och kontinentalsockelsediment leder till betydande mängder kol och spårämnen till delar av Ishavet via Transpolar Drift – en stor yta ström som för vatten från Sibirien över Nordpolen till Nordatlanten.

2015, oceanografer som forskar i Ishavet som en del av det internationella GEOTRACES-programmet fann mycket högre koncentrationer av spårämnen i ytvatten nära Nordpolen än i regioner på båda sidor om strömmen. Deras resultat publicerades denna vecka i Journal of Geophysical Research-Oceans .

"Många viktiga spårämnen som kommer in i havet från floder och hyllsediment avlägsnas snabbt från vattenpelaren, " förklarar WHOI-marinkemisten Matthew Charette, huvudförfattare till studien. "Men i Arktis är de bundna med rikligt med organiskt material från floder, som gör att blandningen kan transporteras in i centrala Arktis, över 1, 000 kilometer från deras källa."

Spårelement, som järn, utgör viktiga byggstenar för havets liv. När Arktis värms upp och större delar av havet blir isfria under längre perioder, marina alger blir mer produktiva. Ett större överflöd av spårämnen som kommer från floder och hyllsediment kan leda till ökningar av näringsämnen som når centrala Ishavet, ytterligare underblåsa algproduktionen.

"Det är svårt att säga exakt vilka förändringar det här kan medföra, " säger Charette. "men vi vet att strukturen i marina ekosystem bestäms av tillgången på näringsämnen."

Näringsämnen driver tillväxten av växtplankton, en mikroskopisk alg som utgör basen i den marina näringsväven. Generellt, mer växtplankton ger mer djurplankton — små fiskar och kräftdjur, som sedan kan ätas av topphavsrovdjur som sälar och valar.

Högre koncentrationer av spårämnen och näringsämnen som tidigare låsts upp i frusen jord (permafrost) förväntas öka när mer flodavrinning når Arktis, som värms upp i mycket snabbare takt än de flesta någon annanstans på jorden. Även om en ökning av näringsämnen kan öka arktisk marin produktivitet, Charette varnar för att den fortsatta förlusten av havsis kommer att ytterligare förvärra klimatuppvärmningen, vilket kommer att påverka ekosystemen mer allmänt.

"Arktis spelar en viktig roll för att reglera jordens klimat, med istäcket som reflekterar solljuset tillbaka till rymden, hjälpa till att mildra stigande globala temperaturer på grund av utsläpp av växthusgaser, " tillägger han. "När isen väl är borta, Ishavet kommer att absorbera mer värme från atmosfären, vilket bara kommer att göra vår klimatsituation värre."