Forskare har skapat den första storskaliga kartan någonsin över mikroskopiska alger när de blommade över ytan av snö längs den antarktiska halvöns kust. Resultaten tyder på att denna "gröna snö" sannolikt kommer att sprida sig när den globala temperaturen ökar.

Laget, involverar forskare från University of Cambridge och British Antarctic Survey, kombinerade satellitdata med observationer på marken under två somrar i Antarktis för att upptäcka och mäta de gröna snöalgerna. Även om varje enskild alg är mikroskopisk i storlek, när de växer i massor blir de snön ljusgrön och kan ses från rymden. Studien publiceras idag i tidskriften Naturkommunikation .

"Detta är ett betydande framsteg i vår förståelse av landbaserat liv på Antarktis, och hur det kan förändras under de kommande åren när klimatet värms upp, " sa Dr Matt Davey vid University of Cambridges institution för växtvetenskaper, som ledde studien. "Snöalger är en nyckelkomponent i kontinentens förmåga att fånga upp koldioxid från atmosfären genom fotosyntes."

Blomningar av gröna snöalger finns runt den antarktiska kusten, särskilt på öar längs den antarktiska halvöns västkust. De växer i "varmare" områden, där medeltemperaturerna ligger strax över noll grader Celsius under den australa sommaren – södra halvklotets sommarmånader november till februari. Halvön är den del av Antarktis som upplevde den snabbaste uppvärmningen under senare delen av förra seklet.

Teamet fann att spridningen av gröna snöalger också påverkas starkt av marina fåglar och däggdjur, vars exkrementer fungerar som ett mycket näringsrikt naturligt gödningsmedel för att påskynda algtillväxten. Över 60% av blommorna hittades inom fem kilometer från en pingvinkoloni. Alger observerades också växa nära häckningsplatser för andra fåglar, inklusive jägar, och områden där sälar kommer iland.

Teamet använde bilder från European Space Agencys Sentinel 2-satellit tagna mellan 2017 och 2019, och kombinerade dessa med mätningar de gjorde på marken i Antarktis vid Ryder Bay, Adelaide Island, och Fildeshalvön, King George Island.

"Vi identifierade 1679 separata blomningar av grönalger på snöytan, som tillsammans täckte en yta på 1,9 km2, motsvarar en kolsänka på cirka 479 ton per år", sa Davey. Sätt i sammanhanget är det samma mängd kol som släpps ut av cirka 875, 000 genomsnittliga bensinbilsresor i Storbritannien.

Nästan två tredjedelar av grönalgblomningarna var på små, låglänta öar utan hög mark. När Antarktishalvön värms på grund av stigande globala temperaturer, dessa öar kan förlora sitt sommarsnötäcke och därmed sina snöalger. Dock, när det gäller massa, majoriteten av snöalger finns i ett litet antal större blomningar på norra delen av halvön och södra Shetlandsöarna, i områden där de kan spridas till högre mark när lågt liggande snö smälter.

"När Antarktis värms upp, vi förutspår att den totala massan av snöalger kommer att öka, eftersom spridningen till högre mark avsevärt kommer att uppväga förlusten av små ö-fläckar av alger, "sa Dr Andrew Gray, huvudförfattare till tidningen, och en forskare vid University of Cambridge och NERC Field Spectroscopy Facility, Edinburgh.

Fotosyntes är den process där växter och alger genererar sin egen energi, använda solljus för att fånga upp koldioxid från atmosfären och frigöra syre. Det finns många olika typer av alger, från den lilla, encelliga arter uppmätta i denna studie, till stora lummiga arter som jättekelp. Majoriteten av algerna lever i vattniga miljöer, och när överskott av kväve och fosfor finns tillgängligt kan de föröka sig snabbt för att skapa synliga algblomningar.

Forskarna säger att den totala mängden kol som finns i antarktiska snöalger sannolikt kommer att vara mycket större eftersom koldioxid också tas upp av andra röda och orange alger, som inte gick att mäta i denna studie. De planerar ytterligare arbete för att mäta dessa andra algblomningar, och även för att mäta blomningarna över hela Antarktis med en blandning av fältarbete och satellitbilder.

Antarktis är världens sydligaste kontinent, typiskt känt som ett fruset land av snö och is. Men jordelivet kan vara rikligt, särskilt längs kusten, och reagerar snabbt på klimatförändringarna i regionen. Mossor och lavar bildar de två största synliga grupperna av fotosyntetiserande organismer, och har varit de mest studerade hittills. Denna nya studie har funnit att mikroskopiska alger också spelar en viktig roll i Antarktis ekosystem och dess kolkretslopp.