Toename van zeewier kan koolstofdynamiek in Arctic fjorden veranderen
Tijdens de Indiase Arctic-expeditie in 2023 verzamelden onderzoekers zeewier en sedimenten aan de kust van Svalbard, Noorwegen, om hun koolstofisotopen en lipidemoleculen te analyseren. Dit onderzoek geeft inzicht in de impact van zeewier op het milieu in hoge breedtegraden.
In de fjorden van het hoge noorden, waar de zeeën opwarmen en het zee-ijs afneemt, neemt de groei van zeewier toe. Deze uitbreiding van zeewier “bossen” kan de opslag en cyclus van koolstof in de kustecosystemen van het Arctisch gebied veranderen, maar er zijn slechts enkele studies die deze mogelijke effecten hebben onderzocht.
Biswajit Roy en zijn collega’s presenteren een momentopname van de koolstofdynamiek van zeewier in een fjord in Svalbard, een Noorse archipel in het Hoge Arctisch gebied. Hun bevindingen, gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research: Oceans, suggereren dat de groei van zeewier, gedreven door de opwarming, kan leiden tot de uitbreiding van zuurstofarme gebieden in fjorden, wat potentieel lokale ecosystemen kan verstoren.
Een team van het National Center for Polar and Ocean Research in Goa, India, leidde de Indiase Arctic-expedities in 2017, 2022 en 2023. Tijdens deze expedities verzamelden de onderzoekers 20 zeewiermonsters en 13 sedimentmonsters uit verschillende locaties in Kongsfjorden, een bijna 20 kilometer lange fjord in Svalbard. Vervolgens analyseerden ze de handtekeningen van stabiele koolstofisotopen en lipiden (biomoleculen die voornamelijk bestaan uit lange koolwaterstofketens) in de zeewiermonsters.
Ze ontdekten dat rode, groene en bruine zeewieren verschillende handtekeningen van stabiele koolstofisotopen hadden, wat wijst op hun unieke manieren om koolstof uit de omgeving te verkrijgen. Echter, de verschillende soorten zeewier vertoonden vergelijkbare lipidenhandtekeningen, wat suggereert dat ze vergelijkbare processen voor lipide-synthese ontwikkelden in hun gedeelde Arctische fjordomgeving.
De onderzoekers detecteerden ook verschillen in koolstofisotoop- en lipidenhandtekeningen in sedimenten uit verschillende delen van de fjord. Deze gegevens suggereren dat sedimenten in het binnenste van de fjord organisch materiaal kunnen bevatten uit verschillende bronnen, waaronder zeewier, gefossiliseerde koolstof en landplanten die door smeltende gletsjers of oppervlakte-afvloeiing zijn geïmporteerd, terwijl organisch materiaal in de sedimenten van de buitenste fjord een groter aandeel van zeewierlipiden bevat.
Opvallend is dat sedimentmonsters verzameld onder gebieden met hoge zeewiergroei chemische aanwijzingen vertoonden van lage zuurstofcondities, mogelijk omdat microben zuurstof verbruiken terwijl ze zich voeden met zeewier. Als deze microben de oorzaak zijn van de lage zuurstofcondities, kan de voortdurende groei van zeewierbossen, aangedreven door de opwarming, leiden tot de uitbreiding van zuurstofarme zones in Kongsfjorden en andere fjorden in het Hoge Arctisch gebied, wat mogelijk deze ecosystemen kan destabiliseren, aldus de onderzoekers.
