Dramatiske endringer i arktisk havbunn

Foto av steinbunnen i to arktiske fjorder (15 meters dyp), Kongsfjord og Smeerenburgfjord på Svalbard i 1984 og 2006 viser endringene i algevekst. Ill: Kortsch.2012

I en ny studie, utført av forskere fra Universitetet i Tromsø, UNIS, Akvaplan-niva (alle tre medlemmer i Framsenteret) og University of Cambridge, har målet vært å undersøke endringer i strukturen i det steinete bunnsamfunnet over 30 år i to Svalbardfjorder i løpet av en periode med rask oppvarming og minkende havis. Funnene er publisert i det prestisjetunge Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS).

Studiet ble begynt for mer enn 30 år siden av professor Bjørn Gulliksen ved Universitet av Tromsø. Artikkelen er et bidrag av et stort EU prosjekt , "Arctic Tipping Points", ledet av professor Paul Wassmann ved Universitetet i Tromsø. Artikkelens hovedforfatter er Susanne Kortsch, som nå er PhD-student ved Universitetet i Tromsø.

Rask oppvarming

I løpet av de siste 30 årene har det globale klimaet blir varmere, med en økning i den globale overflatetemperaturen på cirka 0,2° C per tiår. I Arktis har temperaturen økt dobbelt så mye som det globale gjennomsnittet. I tillegg er isdekket på slutten av sommeren redusert med 30 prosent.

Inntil nå har det vært få langsiktige studier som ser på om det marine økosystemet gir svar på disse klimatiske endringene. I perioden mellom 1980 og 2010 økte lengden på den isfrie sesongen for Vest-Svalbard med 3,3 dager per år, og den årlige gjennomsnittlige havoverflaten temperaturen økte med 0,5 °C. De første 12-14 årene av tidsserierien holdt bunnsamfunnene i Kongsfjorden og Smeerenburgfjorden seg relativt stabilt, men deretter endret det seg ganske raskt.

Brå endringer

En stor endring i de steinete bunnsamfunnene var brå og vedvarende i dekningen av macroalgal (brunalger)i begge fjordene. I Kongsfjorden 79° 00,0’ N var makroalgedekselet snaut, i gjennomsnitt 8 prosent, til 1995. Men året etter økte det til 80 prosent!. Etter dette har brunalgedekselet svingt rundt 40 prosent.

I Smeerenburgfjorden, som er ligger lenger nord (79° 30’ N), skjedde skiftet i brunalgedekningen i 2000, fem år etter endringen i Kongsfjorden. Her har makroalgene (både brun og rød alger) hatt ei økning fra 3 til 26 prosent.

Forskerne mener dette er et tegn på et brått økologisk regimeskifte i begge fjordene.

I Kongsfjorden, opprinnelig preget av kalkalger, kråkebolle og sjøanemoner, etablerte brunalger seg ganske raskt og førte til 80 prosent nedgang i opprinnelig dominerende sjøanemoner.Makroalger ekspansjon førte til økt mangfold i havbunnen samfunnet.

Vippepunkt

Forskerne antyder at disse arktiske bunndyrsamfunn har krysset en kritisk terskel, et såkalt vippepunkt, fra den opprinnelige tilstanden i 1980 med lite makroalger til en ny tilstand med relativt høy tetthet av makroalger.

Dette skiftet har resultert i en nedgang av de opprinnelige bunnlevende artene og åpnet opp for innføring av arter som er avhengige av varmere temperaturer og mer lys, som er samsvarende med varmere havoverflate og lengre isfrie sesonger. Den strukturelle endringen vil bidra til økt biologisk mangfold, ifølge forfatterne.

Viktig med lange tidsserier

-Denne rapporten viser viktigheten av lange tidsserier. Her har vi et eksempel på forskning som forvaltningsorganer har nytte av, sier en av medforfatterne av artikkelen, Paul Renaud. Renaud, som er seniorforsker i Akvaplan-niva, er også nestleder i Framsenterets forskningsflaggskip «Effekter av klimaendringer på fjord og kystøkologi i nord».

-For å få fram slike resultater som dette er vi nødt til å ha bevilgninger over lengre perioder. Dette mener jeg er en naturlig oppgave som kan falle inn under Framsenterets ansvarsområde, sier Renaud.

Referanse: Susanne Kortsch, Raul Primicerio, Frank Beuchel, Paul E. Renaud, João Rodrigues, Ole Jørgen Lønne og Bjørn Gulliksen: Klima-drevne regimet skift i arktisk marin bunndyr. PNAS 2012: 1207509109v1-201207509.