Los investigadores del Ártico Jacqueline Grebmeier y Lee Cooper han estado visitando los mares de Bering y Chukchi frente a Alaska durante casi 30 años. recopilar información sobre la diversidad biológica del mundo acuático bajo el hielo marino para comprender cómo los ecosistemas marinos están respondiendo a los cambios ambientales. Este año, un crucero de investigación de final de temporada en octubre reveló una sorpresa. En una época del año en la que generalmente se requiere un barco para romper el hielo para llevarlos a algunos de los puestos avanzados de recopilación de datos, los científicos no encontraron nada más que aguas abiertas y un ecosistema inusualmente activo.

"Las temperaturas del agua y del aire eran más cálidas, y tuvimos actividad del ecosistema que normalmente no ocurre al final de la temporada, "dijo la profesora del Centro de Investigación en Ciencias Ambientales de la Universidad de Maryland, Jacqueline Grebmeier, científico jefe del crucero de investigación y líder nacional e internacional en investigación ártica.

Grebmeier y Cooper formaron parte de un pequeño equipo de investigadores del Centro de Ciencias Ambientales de la Universidad de Maryland, la Universidad de Alaska Fairbanks, y la Universidad de Clark, que completó un inusual crucero de investigación del Ártico al final de la temporada debido a los desafíos de viaje presentados por la pandemia de COVID-19. Descubrieron que un ecosistema, que se espera que se reduzca a la actividad invernal de bajo nivel con la formación de hielo marino, sigue activo, probablemente debido a temperaturas oceánicas inusualmente cálidas. La formación de hielo marino aún estaba a varias semanas de distancia.

"2020 resultó ser la segunda extensión mínima más baja de hielo marino, lo que significa que el hielo marino se retiró más cerca del Polo Norte, ", Dijo Grebmeier." Tuvimos un calentamiento de agua hasta 3 grados centígrados más alto de lo normal a lo largo de la columna de agua. Eso significa que no se puede enfriar tan rápido para formar hielo ".

Y el hielo es importante. Es el hielo lo que configura ese sistema de resortes realmente productivo para impulsar el ecosistema.

"Sin la formación de hielo, no se obtiene la producción de algas de hielo de primavera, que es el primer golpe de nice, Carbono fresco que los animales en los sedimentos utilizan para aumentar su crecimiento. ", dijo." Entonces, algunas áreas de aguas abiertas florecerán más adelante en la temporada porque será como abrir un campo de juego más grande y proporcionar alimento para los animales de la columna de agua como el zooplancton, mientras que otros que dependían de la producción de algas de hielo en los sedimentos de la plataforma poco profunda del fondo van a tener alimentos estacionales más limitados ".

El muestreo de finales de la temporada de otoño indica que los retrasos en la formación del hielo marino están apoyando la producción biológica de finales de la temporada que no se había observado comúnmente antes.

"La biomasa de microalgas en la columna de agua fue inesperadamente alta y no mucho más baja de lo que se observa a menudo a mediados del verano bajo la luz del día de casi 24 horas, ", dijo Lee Cooper, profesor del Centro de Investigación en Ciencias Ambientales de la Universidad de Maryland, quien dirigió las mediciones biológicas y químicas de la columna de agua.

Grebmeier y Cooper también están viendo cambios en estos animales bentónicos. Las almejas y gusanos que viven en el fondo del Ártico y son una importante fuente de alimento para todo, desde los peces que se alimentan del fondo hasta las morsas y los patos marinos que se zambullen.

"Estamos viendo una disminución de la biomasa en muchas áreas, por lo que no hay tanta comida en el fondo del mar como solía haber". lo que significa menos comida disponible para las cosas que tradicionalmente consideramos animales árticos, "dijo Cooper." El ecosistema está cambiando ".

"Es como si tomaras un globo y lo aprietas, y la parte sur se hace más pequeña y la parte norte se hace más grande. Hay una contracción de estos ricos animales bentónicos grasos del Ártico desde el sur a cantidades más altas en el norte, —dijo Grebmeier.

Los investigadores suelen realizar sus observaciones anuales de julio a septiembre, pero la pandemia de COVID-19 provocó retrasos y empujó su crucero hasta octubre por primera vez. Mantener la continuidad de las observaciones a largo plazo es fundamental ya que la región se ve afectada por el cambio climático.

"Hemos estado trabajando allí durante casi 30 años al año. Esto habría sido una brecha en las mediciones, y este fue un año crítico dada la escasa extensión del hielo, ", dijo Cooper." Hicimos todo el muestreo que hacemos en el programa de observación, lo hicimos en octubre ".

El barco de investigación Norseman II llevó a los científicos para el crucero de investigación de tres semanas. Antes del crucero, el equipo científico llevó a cabo una cuarentena de COVID-19 en Anchorage, incluyendo múltiples pruebas, antes de volar a Nome y trasladarse directamente al barco para evitar cualquier posible exposición viral a los residentes en la región del Estrecho de Bering. Las universidades participantes individuales tenían sus propios requisitos estrictos y protocolos de prueba antes de aprobar el viaje.

El equipo se detuvo en varias estaciones de observación establecidas donde los científicos pueden monitorear todo, desde la temperatura y la salinidad del agua y la cantidad de zooplancton (alimento para peces) que nada alrededor hasta las floraciones de algas nocivas de fitoplancton y animales que viven en el sedimento. El objetivo es observar y documentar cómo las criaturas árticas están respondiendo al cambio climático y rastrear esos cambios en el ecosistema ante una mayor pérdida de hielo marino.

El Observatorio Biológico Distribuido (DBO) es una serie de estaciones estándar ocupadas estacionalmente por barcos y amarres nacionales e internacionales que toman continuos físicos, Mediciones químicas y biológicas en las aguas del Ártico de EE. UU. para documentar cómo los sistemas biológicos están cambiando y / o adaptándose como resultado del cambio ambiental. Grebmeier dirigió un equipo internacional de científicos para establecer el DBO en el Ártico de América del Norte.

La Red de Observación de la Biodiversidad Marina del Ártico, dirigido por Katrin Iken en la Facultad de Pesca y Ciencias Oceánicas de la Universidad de Alaska Fairbanks, es parte de una red nacional que estudia cómo la biodiversidad y la distribución de especies están cambiando como resultado del cambio climático en el Ártico de EE. UU.

Los investigadores también visitaron el Observatorio del Ecosistema de Chukchi, un conjunto de amarres oceanográficos altamente instrumentados que monitorean el ecosistema durante todo el año.

"Este fue un esfuerzo realmente valioso que valió la pena al poner a disposición datos biológicos de una parte del año en la que históricamente ha habido pocas observaciones, —dijo Grebmeier.

Las muestras obtenidas y devueltas a los laboratorios domésticos en Maryland, Estado de Washington, y Alaska apoyará múltiples proyectos a largo plazo. Los científicos también pudieron recolectar muestras para otras personas que no pudieron viajar en el crucero debido a las restricciones de viaje e investigación de COVID.