Lente – een biologisch kritiek venster in het noordpoolgebied

Voorjaarsreis 2021

In het voorjaar vertrokken 36 onderzoekers op een cruise met de bestemming Barentszzee.

In The Legacy of the Nansen Project onderzoeken we de Noord-Barentszzee en het nabijgelegen Nansen-bekken. Deze belangrijke gebieden van de Noordelijke IJszee zijn bijzonder kwetsbaar voor veranderingen in ons klimaat met de daaruit voortvloeiende gevolgen voor mariene en ijsgerelateerde ecosystemen.

De reizen voor de drie seizoenen zijn al voltooid en de cruise waar we nu aan beginnen, zal een einde maken aan de verkenning van dit seizoen. We voeren deze seizoenscruises om onderscheid te kunnen maken tussen seizoensveranderingen en langetermijntrends, maar ook om de evolutie in de loop van een jaar te bepalen. Seizoenscruises vormen een belangrijk onderdeel van dit project.

Ontdek de lente in het noordpoolgebied

Deze reis beslaat de lente, een biologisch kritieke periode waarin een aanzienlijk deel van de jaarlijkse primaire productie plaatsvindt. Fytoplankton en ijsalgen bloeien nu in de lente en vormen een essentieel onderdeel van het Arctische mariene voedselweb. Dus veranderingen in timing, grootte en samenstelling zullen rimpeleffecten hebben op de rest van het ecosysteem.

We zullen de ecologische omstandigheden onderzoeken van een groter gebied met open Atlantische wateren in de zuidelijke Barentszzee en met ijs bedekte Arctische wateren in de noordelijke Barentszzee en het aangrenzende Nansen-bekken. De warmteoverdracht en volumemeting geven ons een beeld van de watermassa’s in het gebied gedurende het seizoen.

Beter begrip van wat het leven in hooggelegen gebieden beïnvloedt

De optische eigenschappen van zee-ijs en waterkolommen zullen worden onderzocht om ons begrip van licht te verbeteren als een cruciale motor van veel biologische processen, vooral in een met ijs bedekte oceaan. Karakterisering van biogeochemische processen in pluimen van water en zee-ijs, inclusief deeltjes, opgelost organisch materiaal, oceaanverzuring, nutriënten en sporenelementen (micronutriënten) en zware metalen, zal ons een beter begrip geven van de verschillende chemische processen die het leven op deze hoge breedtegraden beïnvloeden. .

We onderzoeken het leven in ijs, zee en zeebodem, van virussen tot vissen. Biologische gemeenschappen in de ijs-, oppervlakte- en bodemgebieden van de noordelijke Barentszzee en aangrenzende regio’s voor biodiversiteit, aantallen, biomassa, distributiepatronen en zelfs moleculaire en morfologische verschillen zullen worden onderzocht. De onderscheidende aard van de omgeving zal worden gedocumenteerd gezien de veranderingen in fysieke omstandigheden die we langs onze cruisemaatschappij aantreffen om kennis te vergaren over zowel mariene habitats als de drijfveren van operaties in deze mariene gebieden.

Om dit te bereiken, nemen we watermonsters voor chemische en biologische analyses, verzamelen we zoöplankton met verschillende soorten netten, sleepnetten voor vissen en bodemdieren, nemen we monsters van de zeebodem, plaatsen we sedimentvallen om de verticale deeltjesstroom te schatten, meten we kritische biologische veranderingen en experimentele studies uitvoeren in de gespecialiseerde laboratoria van het schip. Bij zeeijsstations verzamelen we ijskernen voor fysische eigenschappen, chemische en biologische analyses, en brengen we tegelijkertijd zee-ijseigenschappen zoals sneeuw en zeevis in kaart.

Duikteams en onderzeeërs

Een team van wetenschappelijke duikers zal de organismen die onder het zeeijs leven verzamelen en documenteren en sedimentvallen en kraamplatforms onder het ijs opzetten. We zullen ook robotplatforms zoals Unmanned Surface Vehicles (USV’s), Underwater Autonomous Vehicles (AUV’s) en Remotely Operated Vehicles (ROV’s) gebruiken om de toestand van de oceaan te meten zonder de processen die we willen documenteren te verstoren. Om onze waarnemingen in een bredere context te plaatsen, zullen operaties op het gebied van mariene robotica worden aangevuld met metingen vanuit vliegtuigen en satellieten.

Het onderzochte gebied neemt een belangrijke plaats in in het mondiale klimaat

Het ecosysteem van de Barentszzee voorziet ons van zuurstof en voedingsstoffen en leidt fracties van door de mens veroorzaakte kooldioxide-emissies af. Een beter begrip van seizoensgebonden veranderingen in het milieu en de ecosystemen die leven en gedijen in open water en met ijs bedekte gebieden is belangrijk om het tempo van verandering te bepalen, aangezien dit bijzonder kwetsbare deel van de planeet een belangrijke plaats inneemt in het mondiale klimaat. en is een voorbode van verandering. Andere delen van onze planeet.

De uitkomst van de cruise zal onze kennis van het ecosysteem verbeteren en ons beter voorbereiden op de toekomst. Fundamenteel onderzoek en gestimuleerd door nieuwsgierigheid is een belangrijk onderdeel van de nalatenschap van het Nansen-project, en de cruisedeelnemers zijn een zeer gemotiveerde groep getalenteerde onderzoekers die gemotiveerd zijn door een goed begrip van hoe de wereld om ons heen werkt en hoe deze wordt bedreigd door externe druk. Tijdens de cruise zullen we waarschijnlijk veel prachtige en wonderbaarlijke aspecten van onze arctische natuur tegenkomen!

We hebben puzzelstukjes een voor een gecombineerd om een ​​beter beeld van de Noordpool te krijgen.

De wetenschap van het noordpoolgebied en de zeeën profiteert van technologische vooruitgang. Om de zee te verkennen, moeten we zowel teledetectiemodellen, numerieke modellen als fysieke metingen combineren. Gezien de afmetingen van de oceaan en de constante verandering, zullen we nooit alles kunnen meten. We moeten de meest interessante gebieden voor bemonstering en meting vinden en definiëren, net zoals we doen wanneer we beslissen wanneer en waar we met het onderzoeksschip naartoe gaan. Met behulp van meet- en statistische methoden kunnen robotsystemen worden geprogrammeerd om de waarde van de informatie die ze verzamelen te verbeteren door zichzelf altijd op het juiste moment op de juiste plaats te positioneren.

Een onafhankelijke toekomst voor onderzoek

Een onderzoeksreis als deze heeft een grote ecologische voetafdruk – en we moeten de waarde van informatie voor elke dag in het veld maximaliseren en tegelijkertijd vechten om onze uitstoot te verminderen. We moeten technologie ontwikkelen om duurzamere manieren te bieden om de informatie te verkrijgen die we nodig hebben om het wetenschappelijke inzicht te ontwikkelen dat nodig is om onze natuurlijke hulpbronnen te beheren. Autonome technologie heeft de kracht om het verschil te maken door de efficiëntie, prestaties en mogelijkheden van maritieme metingen te vergroten. We hopen dat de ontwikkelde technologie, die tijdens deze cruise zal worden getest, zal bijdragen aan deze ontwikkeling.

De verschillende vakgebieden werken samen om een ​​gemeenschappelijk doel te bereiken

Robotica-technologie in marien onderzoek vertegenwoordigt een kleine plaats waar vooruitgang vaak het resultaat is van aanpassing aan vooruitgang op andere gebieden. Betere samenwerking waarbij we zowel gegevens als methoden delen tussen technologie en wetenschappelijke disciplines, zal ongetwijfeld bijdragen aan de uitbreiding van het veld en het verbeteren van kansen voor ontwikkeling en vooruitgang. Tijdens de Nansen-cruise-erfenis werken we samen om samen te werken aan een beter, alomvattend begrip van de mariene systemen in de Noordpool en de Barentszzee.