Rök från en sibirisk skogsbrand kan ha transporterat tillräckligt med kväve till delar av Ishavet för att förstärka en växtplanktonblomning, enligt ny forskning från North Carolina State University och International Research Laboratory Takuvik (CNRS/Laval University) i Kanada. Verket, som visas i Communications Earth &Environment , kastar ljus över några potentiella ekologiska effekter från skogsbränder på norra halvklotet, särskilt när dessa bränder blir större, längre och mer intensiva.

Sommaren 2014 upptäckte satellitbilder en större algblomning än normalt i Laptevhavet, beläget i Ishavet cirka 850 kilometer söder om Nordpolen.

"För att en så stor blomning ska inträffa skulle området behöva ett betydande inflöde av ny kvävetillförsel, eftersom Ishavet är kväveutarmat", säger Douglas Hamilton, biträdande professor i havs-, jord- och atmosfärsvetenskap vid NC State och co- första författare till en artikel som beskriver arbetet. Hamilton var tidigare forskarassistent vid Cornell University, där forskningen genomfördes. "Så vi behövde ta reda på var kvävet kom ifrån."

Först tittade forskarna på de "vanliga misstänkta" för kvävetillförsel, såsom havsissmältning, flodutsläpp och havsuppkomst, men hittade inget som skulle svara för mängden kväve som krävs för att blomningen ska ske.

Men under samma tidsperiod hade exceptionellt stora skogsbränder i Sibirien, Ryssland, belägna rakt upp mot blomningen, bränt cirka 1,5 miljoner hektar mark.

Så forskarna riktade sin uppmärksamhet mot atmosfärens sammansättning. De använde Community Earth System Model (CESM), en datormodell som kan simulera vad som händer med utsläpp från naturliga och mänskliga källor när de kommer in i och lämnar atmosfären. Modellen matades med information om vind, temperatur och atmosfärisk sammansättning – inklusive sammansättningen av brandrök – från den aktuella tidsperioden.

Modellsimuleringarna visade att under slutet av juli och augusti 2014 – när blomningen upptäcktes och den sibiriska skogsbranden brände – var kvävedepositionen från atmosfären nästan dubbelt så stor som de föregående och följande åren.

"Studsbränderna var lokaliserade i snabbt värmande boreala regioner, som har mycket torv i den tinande permafrosten," säger Hamilton. "Torv är mycket kväverikt och röken från den brinnande torven ansågs vara den mest sannolika källan till mycket av det extra kvävet."

"We've known that fires can impact phytoplankton blooms, though it is unexpected to see something like this in the Arctic Ocean," says Mathieu Ardyna, co-first author and CNRS researcher at the International Research Laboratory Takuvik (CNRS/Laval University). "Most likely, since fires are locality-specific and difficult to predict, blooms like this won't be the norm—but when these wildfires do occur the nutrients they bring in could lead to sustained or multiple blooms."

The researchers' next steps could include reviewing the historical satellite record and further characterizing the chemical composition of the particles within the smoke to get a clearer picture of how wildfires like these might impact different ecosystems.

"A one-off bloom like this won't change ecosystem structure, but both Siberia and high arctic Canada are getting more wildfires," Hamilton says. "So it may be interesting to explore potential downstream effects if fire activity and nutrient supply remain high." + Utforska vidare

Iron boost from wildfire smoke a plus for Southern Ocean carbon cycle