Röda och gröna alger som växer på snö på den antarktiska halvön (AP) orsakar betydande extra snösmältning i paritet med smälta från damm på snö i Klippiga bergen, enligt en första i sitt slag vetenskaplig forskningsstudie ledd av Alia Khan, affiliate forskare vid National Snow and Ice Data Center (NSIDC) och biträdande professor vid Western Washington University. Algblomningen kommer sannolikt att öka i Antarktis när planeten fortsätter att värmas, vilket ytterligare kommer att förvärra säsongsbetonad snösmältning och bidra till utbyggnaden av isfria områden i AP-regionen. Detta kan få allvarliga konsekvenser för det regionala klimatet, snö och is smälter, sötvattentillgång och ekosystem, men tas inte med i nuvarande globala klimatmodeller. Resultaten av forskningen publicerades den 13 januari, 2021, i European Geosciences Union's Kryosfären .

"Uppvärmningen längs den antarktiska halvön orsakar drastiska förändringar i snö och issmältning, såväl som ekosystemsvar, ", sa Khan. "Vi ser dessa algblomningar spridas över vida områden längs kusten. Blomningarna kan vara så intensiva och mörka, som att bära en mörk t-shirt en solig dag, att de värmer upp ytan och orsakar mer smältning. Uppvärmningen kommer sannolikt att expandera och förstärka snöalgernas blomningssäsong, som kan fortsätta att öka i denna region av Antarktis när klimatet fortsätter att värmas."

Forskarna undersökte effekterna av röda och gröna alger på albedo, vilket är hur mycket ljus snöns yta reflekterar tillbaka till rymden, och strålningskraft, vilket är hur mycket energi ytan absorberar. Mörkare ytor minskar albedo och ökar strålningskraften, och positiv strålningskraft gör att planeten värms upp. Detta är första gången som strålkraftseffekter från alger har uppskattats i AP-regionen. Forskarna genomförde denna forskning genom att ta markbaserade spektrala albedomätningar av röda och gröna snöalger på tre platser i januari 2018 och modellerade sedan strålkraftskraften med hjälp av historiska fleråriga mätningar av solstrålning vid Palmer Station i Antarktis. Två av markplatserna var på King George Island, norr om Palmer Station, och en var på Nelson Island. Eftersom algblomning är kopplad till animaliskt avfall, som producerar de näringsämnen som algerna behöver för att växa, forskarna valde platser som förseglar, pingviner och andra fåglar frekvent.

Jämfört med ren snö, forskarna fann att gröna algfläckar minskar snöalbedo med 40 procent, och röda algfläckar minskar albedo med 20 procent. Gröna snöalger innehåller mer klorofyll än röda snöalger och absorberar därför mer solstrålning, minska albedo med en större mängd för samma koncentration av alger i snön. Som ett resultat, strålkraftsmedelvärdena är dubbelt så höga för gröna fläckar jämfört med röda fläckar. Under högsäsong, i australisk sommar, ökningen av strålningskraften är cirka 26 watt per kvadratmeter, och cirka 13 watt per kvadratmeter för rödalger. Dessa mängder av strålningskrafter är jämförbara med dem som orsakas av damm på snö på mellanbreddgraderna, som i Klippiga bergen, som för fram snösmältningen dit. I AP, algblomning resulterar i cirka 3, 700 kubikmeter, eller över en miljon liter extra snösmältning per år.

"Antarktis är redan en otroligt vacker plats, och snöalgblomningar ger en extra konstnärlig dimension, " sa Ted Scambos, en polarforskare vid Cooperative Institute for Research in the Environmental Sciences (CIRES) vid University of Colorado Boulder och medförfattare till studien. "Men som så många naturliga system, klimatförändringen driver saker till nya ytterligheter, med vissa oönskade konsekvenser. Vi ser att dessa nya mörkare och mer utbredda blommor har en avsmitningseffekt som accelererar smältningen, en återkoppling som gör att isen drar sig tillbaka lite snabbare."

Resultaten av denna forskning visar att snöalger spelar en betydande roll i snösmältningen i de AP-regioner där de förekommer, och bör redovisas i framtida uppskattningar av isfri expansion i AP-regionen. Framtida forskning kommer att fokusera på en bredare kartläggning av spridningen av algblomningar, och på de klimathändelser som skapar de mest intensiva blomningarna.