Algene som lever i havisen, er avgjørende for livet i hele Polhavet. Men hvordan vil deres frosne verden reagere på et varmere klima? Drivstudier om bord på FF Kronprins Haakon hjelper oss med å finne svaret.
Av Karley Campbell, Anne Braakmann-Folgmann, Zoe Koenig, Christien Laber, Rosalie McKay og Catherine Taelman // UiT Norges arktiske universitet. Polona Itkin og Megan Lenss // Norsk Polarinstitutt. Michele Fabris og Luca Morelli // Syddansk Universitet. Janina Osanen // Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet. Benjamin Lange // Norges Geotekniske Institutt.
Havisen som dekker Polhavet, kan virke øde, men ser du nærmere etter – mye nærmere – vil du oppdage at det yrer av mikroorganismer. De unikt tilpassede algene i havisen driver fotosyntese, og produserer dermed de næringsstoffene som danner grunnlaget for alt annet liv i havet – fra svømmende dyreplankton og helt opp til den mektige isbjørnen. Men havisen er et dynamisk landskap. Den er en blanding av snø, is og flytende saltlake som reagerer på sesongmessig oppvarming og forholdene i havet under. Dette har gjort det vanskelig å forstå de komplekse sammenhengene mellom isalger og deres miljø. Samtidig fører de pågående klimaendringene i Arktis til raske endringer i islandskapet. Hvordan ser fremtiden ut for isalger i det arktiske marine økosystemet?
Dette spørsmålet har stått sentralt i prosjektene BREATHE (Bottom-sea ice Respiration and nutrient Exchanges Assessed for THE Arctic) og Micro-SHIFT (Microbial life of Sea ice Habitats Investigated for The Arctic), ledet av Karley Campbell ved UiT Norges arktiske universitet. Sammen med kolleger som forsker på havis, har hun gjennomført de første «drivstudiene» med FF Kronprins Haakon for å bidra til å finne svar.
På jakt etter svar om havisen
– I en drivstudie fortøyer man skipet til et isflak og lar i praksis naturen bestemme hvor man havner, sier Campbell.
Å drive rundt i Polhavet, i stor grad etter vindens forgodtbefinnende, kan virke bortkastet sammenlignet med å sette kurs mot bestemte steder, slik man vanligvis gjør på forskningstokt.
– Tvert imot, sier Campbell, når vi driver sakte rundt, får vi tid til å utføre grundig arbeid på tvers av tid og rom som rett og slett ikke er mulig på andre tokt.
Prosjektene BREATHE og Micro-SHIFT på FF Kronprins Haakon har vært relativt korte, med en varighet på noen uker. Men med optimalisert prøvetaking med sikte på et forstørret bilde av biologiske prosesser har de likevel gitt viktige innsikter. For eksempel fant teamet mange Pseudo-nitzschia-alger i havisen under Micro-SHIFT-toktet i 2025. Disse algene kan produsere et nevrotoksin som påvirker andre livsformer i økosystemet, men analysen som hittil er utført i laben til Michele Fabris, har vist at dette kanskje ikke skjer inne i isen – i hvert fall ikke under forholdene som var til stede under dette toktet.
På algejakt i Høyarktis
Det meste av forskningen på alger i havis har konsentrert seg om de få centimeterne med is som er i kontakt med havet. Det er her det samler seg svært produktive kiselalger om våren, når dagslyset vender tilbake til Arktis. Men under jomfruturen til FF Kronprins Haakon til Nordpolen i 2022 la Campbell og kollegaen Benjamin Lange merke til noe. De fleste algene befant seg ikke i bunnisen. I stedet var algene konsentrert i flytende opphopninger under isen, eller i skrugarder, rygger av skruis som dannes når isflak støter mot hverandre, og som kan være flere meter tykkere enn den omliggende isen. Disse ofte oversette biologiske hotspotene – Arktis’ skjulte hager – kan spille en viktig rolle for å fastslå havisalgers biodiversitet og produktivitet.
– Å vite at hagene var der, var én ting. Å ta prøver av dem var en helt annen sak, sier Lange.
Ved å være snarrådige – og ved å bruke et fjernstyrt undervannsfartøy (en såkalt ROV) for å se der Lange ikke kunne se – klarte de å pumpe prøver av de skjulte algene opp til overflaten. Målinger om bord på fartøyet viste snart at disse skjulte hagene hadde helt andre algearter og produksjonshastigheter enn bunnisen. De var i live og så ut til å ha det ganske bra. At det dreier seg om andre algearter enn de som finnes i bunnisen, kan bety at de er bedre egnet for fremtidige forhold i Polhavet. Dette blir nå testet i laboratorieeksperimenter ved UiT, ved hjelp av alger som er samlet inn under toktene.
Oppdagelsen av «havishager» under toktet til Nordpolen har muliggjort målrettet prøvetaking i de etterfølgende drivstudiene. Pumper, droner og ROV-er inngår nå i havisbiologens arsenal, ved siden av det velprøvde iskjerneboret. Takket være denne prøvetakingsstrategien og den tiden man får til rådighet når man driver med isen, ble flere skrugardhager effektivt undersøkt under toktene med FF Kronprins Haakon i 2023 og 2025. Å fortsette å øke vår forståelse av alger i havisen generelt, ikke bare bunnisen, er et viktig mandat for Micro-SHIFT-prosjektet.
Frossent landskap – et klima under oppvarming
Havisen i Arktis endrer seg på grunn av global oppvarming. Den blir stadig tynnere, og det blir færre skrugarder. Isen dekker en mindre del av Polhavet, og den blir liggende en kortere periode av året. Havisen er imidlertid fortsatt et karakteristisk trekk ved polarområdene, og den vil fortsette å være et viktig habitat for mikroorganismer i årtusener fremover. Det er avgjørende at vi forstår endringene som havishager står overfor, slik at vi kan ta vare på dem på en hensiktsmessig måte og sikre at de blir integrert i vår økosystembaserte forvaltning av det fremtidige Polhavet.
En ny generasjon havisforskere læres opp
Drivstudiene på FF Kronprins Haakon bidrar med mer enn unike datasett.
I 2023 gikk SiDrift-prosjektet sammen med BREATHE for å opprette et flytende klasserom som en del av drivstudien. Totalt deltok 23 unge forskere fra over 20 land på en feltskole. Kursledere i biologi, fysikk og oseanografi fra UiT Norges arktiske universitet og Norsk Polarinstitutt flyttet regelmessig undervisningen ut på isen for å sette teori ut i praksis. Deltakerne fikk opplæring som vil bidra til å fremme havisforskningen i fremtiden.
Andre drivende forskningsprosjekter
Det tidligste forskningsprosjektet som involverte å drive med isen, var kanskje Nansens ekspedisjon med Fram (1893–1896). Selv om hovedmålet var å nå Nordpolen, samlet ekspedisjonsteamet inn data om vanntemperatur, saltholdighet, dybde og strømmer. Skipets lege, Henrik Blessing, dokumenterte at det var alger i pakkisen.
Sovjetunionen etablerte sin første drivende forskningsstasjon på pakkisen i 1937 og hadde en serie slike stasjoner under den kalde krigen. Etter et opphold gjenopptok Russland bruken av isstasjoner i 2003. Etter hvert som isdekket i Polhavet har blitt tynnere, har det blitt stadig vanskeligere å finne egnet is.
Nyere drivforskning fra skip har gitt unike øyeblikksbilder som bidrar til å belyse hvordan havisen og vannmassene under fungerer i Polhavet. Her er noen av prosjektene:
- Surface Heat Budget of the Arctic Ocean (SHEBA, 1997–1998) om bord på det kanadiske kystvaktfartøyet Des Groseilliers, ledet av Universitet i Seattle
- Norwegian young sea ICE cruise 2015 (N-ICE2015)på FF Lance, ledet av Norsk Polarinstitutt
- Det tverrfaglige drivende Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC, 2019–2020), om bord på den tyske isbryteren Polarstern, ledet av Alfred Wegener-instituttet
Finansiering
Prosjektene BREATHE (325405) og SiDRIFT (287871) har fått støtte fra Norges forskningsråd (RCN). Micro-SHIFT (101162830) har fått oppstartsmidler fra Det europeiske forskningsrådet. Drivstudien i 2025 mottok også støtte fra RCN-prosjektet DIAMOND (352217), ledet av Zoe Koenig.
Les mer:
N-ICE special issue
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/toc/10.1002/(ISSN)2169-9291.NICE1
Mosaic
Blogg om Micro-SHIFT
https://en.uit.no/project/microshift Klikk på Blogg, helt til høyre i banneret midt på siden