Wpływ utraty pokrywy lodowej na biogeochemię stref polarnych
Procesy biologiczne i chemiczne zachodzące w strefie lodów morskich nie zostały jeszcze dobrze zbadane, mimo że potencjalnie mogą odgrywać istotną rolę w tworzeniu modeli systemowych Ziemi (ESM). Problemem braku wiedzy postanowili zająć się naukowcy uczestniczący w projekcie BISICLO (Biogeochemical cycles, sea ice and climate in the polar oceans), w ramach którego zbadano wpływ cofania się lodu morskiego na morskie organizmy i biochemię stref polarnych. Naukowcy zbadali zawartość pierwiastków chemicznych w lodzie morskim, wykorzystując unikalne narzędzie obliczeniowe dla dużych modeli lodu morskiego o nazwie LIM1D. To pierwszy względnie kompletny model procesu biogeochemicznego uwzględniający właściwości fizyczne solanki. Wyniki dostarczyły cennych informacji na temat dynamiki alg, węgla, tlenu, składników odżywczych i gazów w lodzie morskim. Zgodnie z informacjami uzyskanymi dzięki narzędziu LIM1D, węgiel dostał się do lodu w momencie tworzenia pokrywy lodowej i był uwalniany do oceanu poprzez transport płynów i procesy topnienia. Ustalono, że inne procesy, takie jak zwapnienie, wymiana alg i atmosfery w pokrywie lodowej mają mniejsze znaczenie przy szacowaniu bilansu emisji dwutlenku węgla w lodzie morskim. Modelu ESM użyto również do określenia, czy cofanie się lodu morskiego spowoduje zwiększenie lub zmniejszenie populacji mikroalg w strefie arktycznej. Wszystkie modele przewidywały początkowe zwiększenie populacji, ale długoterminowa analiza nie była możliwa z powodu niepewności co do zasobów składników odżywczych. Naukowcy zebrali również ponad 500 rdzeni lodowych. Ich analiza wyraźnie wykazała, że w lodzie morskim gromadzą się fosforany oraz że antarktyczna pokrywa lodowa jest bardzo bogata w żelazo. Obserwacje wskazują również, że charakterystyka żelaza zmienia się w zależności od odległości od brzegu, ze względu na związki z obszarem kontynentu i materią organiczną w lodzie morskim. Te informacje będą niezwykle użyteczne w przyszłych badaniach ESM. Projekt BISICLO przyczyni się do zwiększenia skuteczności prognoz dotyczących klimatu i cyklu węglowego w regionach polarnych i umożliwi naukowcom oszacowanie składu chemicznego lodu morskiego. Poprzez lepsze zrozumienie procesów lodu morskiego będzie można lepiej ocenić wpływ działalności człowieka na zmiany klimatyczne.
