Sea-ice lead dynamics in the new Arctic and their impact on primary production

Global oppvarming forandrer Arktis, spesielt havisen, som påvirker de marine økosystemene som er avhengige av den. Havis-alger og planteplankton (primærprodusenter som fanger opp CO2 og omdanner det til organisk karbon) er viktige mikroorganismer i den arktiske næringskjeden. De initierer en vårblomstring hvert år som driver hele økosystemet og deltar i karbonkretsløpet. Men ettersom havisen endrer seg, møter disse algene nye utfordringer, som endringer i lysforholdene på grunn av varierende havisdekke og ulik næringstilførsel som følge av endringer i havets energistrøm. Havisråker — smale bånd av åpent vann mellom isflak—blir spesielt påvirket av disse endringene. Likevel er det utfordrende å studere disse kortvarig åpne områdene, og vi mangler derfor direkte målinger av forholdene i leder. DIAMOND-prosjektet har som mål å fylle dette kunnskapsgapet ved å kombinere tradisjonelle målinger med ny teknologi, som ubemannede overflate- og fjernstyrte fartøy, for å samle inn data og studere åpent vann i råker og nærliggende isområder. Prosjektet vil også bruke satellitter og modellering for å bedre forstå det skiftende arktiske økosystemet. Til syvende og sist vil DIAMOND bidra til å estimere hvor mye råker bidrar til Arktis' primærproduksjon og økosystem.

Polar amplification of global warming has transformed the Arctic marine system and its sea ice cover. Sea ice algae and phytoplankton are important members of the Arctic ecosystems; their spring bloom kick starts annual primary production that contributes to trophic function and carbon cycling in the marine ecosystem. However, with the changes in the sea ice cover, the habitat of these species is changing with (i): a change in the availability of light and (ii) a change in the nutrient supply caused by a change in the input of energy into the ocean. Leads (bands of open water or thin ice between two sea ice floes) are one of the micro-habitat of the Arctic particularly exposed to these changes. However inherent methodological constraints of studying short-lived and narrow elongated structures of open water or thin sea ice in the Arctic has meant an underrepresentation of in situ measurements in leads. The DIAMOND project will combine in situ measurements of physics, biology and biogeochemistry via autonomous platforms and upscaling methods with satellite and high-resolution model outputs to address the knowledge gaps on the ocean lead dynamics in the Arctic. These results will improve our knowledge of the ecosystems in one of the less-known micro-habitats. DIAMOND will also improve the ocean physical understanding of the changing Arctic Ocean, and how it impacts the ecosystem (primary production efficiency, species composition). To reach this goal DIAMOND will improve existing autonomous platforms (USV, unmanned surface vehicle and ROV, remotely operated vehicle) for sampling the open water in leads and under the adjacent sea ice, investigating the physical and biogeochemical drivers of the primary production in and around leads. The project will complete fieldwork in contrasting sea ice conditions in the Arctic to ultimately quantify the contribution of leads on the primary production in the Arctic.