Arktički istraživači Jackueline Grebmeier i Lee Cooper iz Centra za nauku o životnoj sredini Univerziteta u Merilendu već skoro 30 godina posećuju Beringovo i Čukotsko more u blizini Aljaske, prikupljajući informacije o biološkoj raznolikosti vodenog sveta pod morskim ledom, kako bi razumeli način na koji morski ekosistemi reaguju na promene u životnoj sredini. Ove godine istraživačko krstarenje tokom kasne sezone u oktobru otkrilo je iznenađenje. U doba godine kada je obično potreban brod za razbijanje leda, koji bi ih odveo do nekih centara za prikupljanje podataka, naučnici nisu pronašli ništa osim otvorene vode i neobično aktivnog ekosistema, objavio je portal Phys.org ovih naučnika Centra za nauku o životnoj sredini Univerziteta u Merilendu.

„Temperatura vode i vazduha bila je toplija, a mi smo imali aktivnosti ekosistema koje se obično ne javljaju kasno u sezoni“, rekla je profesorka Jackueline Grebmeier iz Centra za istraživanje nauke o životnoj sredini Univerziteta Merilend, glavni naučnik u istraživačkom krstarenju i nacionalni i međunarodni lider u arktičkim istraživanjima.

Grebmeier i Cooper su bili deo malog istraživačkog tima Centra za nauku o životnoj sredini Univerziteta Merilend, Univerziteta Aljaska Fairbanks i Univerziteta Clark, koji je završio neobično kasnosezonsko istraživačko krstarenje Arktikom, zbog izazova na putovanju koje je postavila pandemija COVID-19. Otkrili su da je ekosistem – za koji su očekivali da sa formiranjem morskog leda usporava na zimski nivo aktivnosti – i dalje aktivan, verovatno zbog nesezonski visokih temperatura okeana. Formiranje morskog leda je bilo odloženo nekoliko nedelja.

„Otkriveno je da je 2020. zabeležen drugi najniži nivo morskog leda, što znači da se morski led povukao bliže Severnom polu. Imali smo zagrevanje vode do 3 stepena Celzijusa više od tipične, sve do kraja vodenog stuba. To znači da je ne možete tako brzo ohladiti da biste napravili led“, rekla je Grebmeier.

A led je važan. Led je taj koji postavlja jako koristan prolećni sistem za pokretanje ekosistema.

„Bez stvaranja leda nećemo dobiti onu prolećnu proizvodnju ledene alge, koja je prvi udar lepog, svežeg ugljenika koji životinje u sedimentima koriste za povećanje rasta. Tako će neke otvorene vode cvetati kasnije tokom sezone, jer će to biti poput otvaranja većeg igrališta i obezbeđivanja hrane za životinje iz vodenog stuba poput zooplanktona, dok će drugi, koji su zavisili od proizvodnje ledenih algi u donjim plitkim sedimentima imati ograničenu sezonsku hranu“, objasnila je ova naučnica.

Uzorkovanje u kasnu jesen ukazuje na to da kašnjenje u stvaranju morskog leda pospešuje ranije neuobičajenu biološku proizvodnju u kasnoj sezoni.

„Biomasa mikroalgi u vodenom stubu bila je neočekivano visoka i ne mnogo niža od često posmatrane sredinom leta pod skoro 24-časovnim dnevnim svetlom“, rekao je profesor Lee Cooper iz Centra za istraživanje nauke o životnoj sredini Univerziteta Merilend, koji je vodio biološka i hemijska merenja u vodenom stubu.

Lee Cooper i Jackueline Grebmeier

Grebmeier i Cooper, takođe, vide pomake kod ovih životinja bentosa. Školjke i crvi koji žive na dnu Arktika i važan su izvor hrane za sve, od riba koje se hrane na dnu do morževa i morskih pataka ronilica.

„U mnogim područjima opažamo pad biomase, tako da na morskom dnu nema hrane u istoj meri kao nekada, što znači manje hrane za ono što smatramo tradicionalnim arktičkim životinjama“, rekao je Cooper komentarišući „ekosistem se menja“,

„To je kao da ste uzeli balon i stisnuli ga, njegov južni deo postaje sve manji, a severni sve veći. Postoji kontrakcija ovih bogatih arktičkih masnih bentoskih životinja sa juga ka većim količinama na severu“, rekao je Grebmeier.

Istraživači obično obavljaju godišnja posmatranja u julu i septembru, ali pandemija COVID-19 izazvala je kašnjenja i po prvi put prebacila njihovo krstarenje u oktobar. Održavanje kontinuiteta dugoročnih posmatranja je presudno s obzirom da su na region uticale klimatske promene.

„Tamo radimo svake godine skoro 30 godina. Ovo bi bio jaz u merenjima, a ovo je bila kritična godina s obzirom na mali nivo leda. Upravo u oktobru smo uradili kompletan set uzoraka koji spada u program posmatranja“, rekao je Cooper.

Istraživački brod Norseman II prevozio je naučnike na tronedeljno istraživačko krstarenje. Pre krstarenja, naučna posada je bila u COVID-19 karantinu u Anchorage-u, koji je uključivao i višestruko testiranje, pre leta do Nomea i prebacivanja direktno na brod kako bi se izbegla potencijalna izloženost virusu stanovnika regije Beringovog moreuza. Pojedinačni univerziteti koji su učestvovali su imali svoje stroge zahteve i protokole testiranja pre odobravanja putovanja.

Tim se zaustavio na nekoliko uspostavljenih osmatračkih stanica na kojima naučnici mogu da prate sve, od temperature i saliniteta vode i količine zooplanktona (riblje hrane) koji plivaju okolo, pa sve do štetnog cvetanja algi fitoplanktona i životinja koje žive u sedimentu. Cilj je posmatrati i dokumentovati kako arktička stvorenja reaguju na klimatske promene i pratiti te promene ekosistema usled daljeg gubitka morskog leda.

Distribuirana biološka opservatorija (DBO) se sastoji od niza standardnih stanica koje sezonski okupiraju nacionalni i međunarodni brodovi i sidrišta radi vršenja kontinuiranih fizičkih, hemijskih i bioloških merenja u vodama američkog Arktika, kako bi dokumentovali način na koji se biološki sistemi menjaju i prilagođavaju promeni životne sredine. Grebmeier je vodio međunarodni tim naučnika radi uspostavljanja DBO na severnoameričkom Arktiku.

Mreža za posmatranje morske biološke raznolikosti Arktika, koju vodi Katrin Iken sa Univerziteta na Aljasci Fairbanks koledž za ribarstvo i nauke o okeanu (Fairbanks' College of Fisheries and Ocean Sciences), deo je nacionalne mreže koja proučava kako se biodiverzitet i raspodela vrsta menjaju kao rezultat klimatskih promena na američkom Arktiku.

Istraživači su, takođe, posetili Opservatoriju za ekosisteme Čukot (Chukchi), skup mernih instrumenata visokih performansi povezanih okeanografskim vezama koji nadgledaju ekosistem tokom cele godine.

„Ovo je bio zaista napor vredan truda, koji se isplatio omogućavanjem uvida u biološke podatke iz dela godine za koje kroz istoriju postoji malo zabeleženih zapažanja“, rekao je Grebmeier.

Uzorci dobijeni i poneti u matične laboratorije u Merilendu, državi Vašington i na Aljasci podržaće višestruke dugoročne projekte. Naučnici su takođe mogli da prikupe uzorke za druge koji nisu mogli da idu na krstarenje zbog ograničenja putovanja i istraživanja uslovljenih COVID-om.