POLARPROG-Polarforskningsprogram

Minkende sjøis samt smelting/tilbaketrekning av tidevannsbreer (breer som har front ute i sjøen) er tydelige tegn på endringer i Arktiske områder som følge av global oppvarming. Reduksjonen i begge disse fysiske særtrekkene i Arktiske marine økosystemer skjer raskere i det nordlige Barentshavet enn noen andre steder i det sirkumpolare Arktis og gjør at norske høyarktiske områder er en varslingsklokke for klimaendringer. Reduksjonen i sjøis-habitatet med tilhørende endringer i Arktiske næringsnett vil utvilsomt ha store konsekvenser for de Arktiske økosystemene og da med særlig dramatiske effekter for endemiske Arktiske sjøpattedyr. ARK forskningsprogrammet vil benytte seg av en rekke eksisterende tidsserier samt utvide flere av disse (på utbredelse og antall, atferd, diett, nivåer av ulike forurensningsstoffer, sykdommer/helse, næringsnettrelasjoner) for å kvantitativt kunne teste 4 hypoteser om hvordan marine pattedyr (spesielt de endemiske Arktiske selene, men også andre arter) blir påvirket av global oppvarming: 1) reduksjonene i isforholdene vil føre til reduksjon i antall av is-avhengige arter og føre til re-distribuering av artene og til slutt lokal utryddelse; 2) endemisk Arktiske arter vil få økt konkurranse fra arter fra mer tempererte strøk som utvider sitt utbredelsesområde nordover; 3) helsen til endemisk Arktiske arter vil bli negativt påvirket på grunn av økt eksponering for ulike sykdommer og økt eksponering for ulike forurensningsstoffer; 4) høyere temperaturer vil føre til endringer i næringsnettet som vil påvirke de endemisk Arktiske artene negativt med risiko for trofiske kaskade-effekter gjennom de Arktiske økosystemene. ARK vil ha en «case-study» tilnærming og bruke Kongsfjorden på Svalbard for å utforske økosystemendringer samt bruke «state-of-the-art» næringsnett-modeller og «risk-assessment»- modeller for å fremskaffe nødvendig kunnskap for forvaltning og bevaringsplanlegging. I de 3 første årene av ARK har vi studert mulige klimaeffekter i Kongsfjorden basert på 1) passiv akustisk overvåkingsdata (PAM); 2) 15 år med observasjonsdata og 3) startet med analyser av dynamikken til fiskebestandene. PAM-dataene indikerer at Kongsfjorden ikke lenger er et viktig yngleområde for storkobber. Sangaktiviteten til de brunstige storkobbehannene har blitt drastisk redusert siden 1990-tallet, og maksimal sangaktivitet foregår nå etter at sjøisen er borte, noe som skaper en mismatch med yngle-habitat tilgjengelighet og dyrenes atferd. Vi har også vist at undervannslydbildet på vestkysten av Svalbard er dramatisk annerledes enn på østsiden. I Kongsfjorden høres nå mye lyder fra hvalross om vinteren ettersom bestanden av denne arten øker og gjeninntar områder de brukte å være i før de var kraftig overbeskattet. Hvalross er en av de få Arktiske sjøpattedyrartene man hører mye av i Kongsfjorden hvor nå støy fra båter dominerer lydbildet i store deler av året. Dette er markert annerledes enn på østsiden av Svalbard hvor lydbildet domineres av storkobber, hvalross, narhval og grønlandshval og lite støy fra skipstrafikk året gjennom. Analyser av observasjonsdataene i forhold til utbredelse av ulike hvalarter inne i fjordene og i kystnære områder viser at de sommergjestende hvalartene har ekspandert sitt utbredelsesområde nordover og at de i tillegg nå er mye vanligere å se inne i fjordene på Spitsbergen enn tidligere. Disse endringene reflekterer den nordlige tilbaketrekningen av isen i polhavet og en større innstrømning av Atlanterhavsvann over sokkelen og inn i fjordene som har med seg boreale fiskearter og krill som de sommergjestene hvalartene spiser. Spesifikt for Kongsfjorden så er det flere observasjoner av kvitnos, blåhval, knølhval og vågehval og færre av den Arktisk endemiske hvithvalen. Tidsserier med akustiske transekter fra Kongsfjorden viser at også fiskersamfunnet her er i endring, med færre små fisk og flere medium og store fisk. Dette indikerer at bestanden av de små Arktiske polartorskene er i nedgang mens de større boreale bestandene av vanlig torsk øker. Vi har som oppstart på våre diett-baserte studier av næringsnettet sammenliknet dietten til en lokal Svalbardrøye, med en introdusert laksefisk, pukkellaks. Analysene viser en betydelig grad av overlapp i dietten som antyder konkurranse mellom den lokale og den introduserte laksefiskarten. Vi har i alle tre årene undersøkt liggeplasser for steinkobber og funnet at disse nå er veletablert inne i Kongsfjorden. Vi har nå fullført feltarbeidene hvor vi har fanget og instrumenterte ringsel, steinkobber og storkobber med biologgere for blant annet å studere hvordan disse selartene sameksisterer/konkurrerer med hverandre inne i denne fjorden, samt at vi samlet inn prøver fra de innfangede selene for undersøkelser av deres helse og diett. Innsamlinger av mulige byttedyr er nå ferdiggjort slik at diettstudier kan utføres for selene for å se hva hver art spiser. Analyser av ulike prøver er nå i gang hos ulike partnere rundt om i verden.

Declines in sea ice (volume, extent, seasonal coverage) and melting and retraction of tidewater glaciers in the Arctic are particularly visible signs of change that is occurring due to global warming. Degradation of both of these physical features of Arctic marine systems are happening more rapidly in the northern Barents Sea than elsewhere in the circumpolar Arctic making the Norwegian High Arctic is a bellwether of climate change for the entire region. The shrinking of sympagic habitats and concomitant Atlantification of Arctic food webs, will undoubtedly have profound implications for marine ecosystems in the High North; the expected implications for endemic Arctic marine mammal species have been described as “transformative”. The ARK research programme will use a variety of “captured” and extended data time series (abundance, ecology, diet, contaminant levels, disease/health, trophic interactions etc) to quantitatively test four principle hypotheses regarding how marine mammals (especially resident endemic Arctic seals but also other species) are being impacted by global warming: 1) H1 - Declining ice habitats will induce abundance declines in ice-dependent species and result in redistributions, and over longer time frames extirpations; 2) H1 - Arctic endemic species will face increasing competition from temperate species that are expanding their ranges; 3) H1 - the health of Arctic endemic species will be negatively impacted by increasing exposure to diseases and increased impacts of contaminants and 4) H1 - Atlantification of food webs will affect Arctic marine mammals negatively, creating risks of cascading impacts through Arctic ecosystems. ARK will take a case-study approach, using Kongsfjorden on the west coast of the Svalbard Archipelago to explore ecosystems change, employing state-of-the-art physical-biogeochemical food web models and complex adaptive systems risk assessment modelling to produce management relevant assessments and predictive capacity.