20 år med forskning på vannmasser og plankton i fjorder på Svalbard

Toktleder Haakon Hop fra Norsk Polarinstitutt skriver fra det pågående toktet med RV Lance på Svalbard.

Dr. Olga Pavlova gjør klar CTD med rosett av vannhentere.

Dr. Olga Pavlova gjør klar CTD med rosett av vannhentere. Foto: Haakon Hop, Norsk Polarinstitutt

Hanna Kauko tapper vann til analyser av næringssalter.

Hanna Kauko tapper vann til analyser av næringssalter. Foto: Haakon Hop, Norsk Polarinstitutt

Vannprøvene filtreres på labben for å bestemme biomasse (klorofyll-a) av alger, og det som renner igjennom filteret analyseres for næringssalter, oppløst karbon og andre stoffer. Dr. Philipp Assmy, som forsker på taksonomi og produksjon av alger setter her filter på filtreringsapparatet.

Vannprøvene filtreres på labben for å bestemme biomasse (klorofyll-a) av alger, og det som renner igjennom filteret analyseres for næringssalter, oppløst karbon og andre stoffer. Dr. Philipp Assmy, som forsker på taksonomi og produksjon av alger setter her filter på filtreringsapparatet. Foto: Haakon Hop, Norsk Polarinstitutt

Multi-nettet tas opp fra indre fjordbasseng, hvor vannet er brunt av sedimenter fra tidevannsbreene innerst i Kongsfjorden.

Multi-nettet tas opp fra indre fjordbasseng, hvor vannet er brunt av sedimenter fra tidevannsbreene innerst i Kongsfjorden. Foto: Haakon Hop, Norsk Polarinstitutt.

MIK nettet spyles for å få alt av plankton ned i bøtta på enden av nettet.

MIK nettet spyles for å få alt av plankton ned i bøtta på enden av nettet. Foto: Haakon Hop, Norsk Polarinstitutt.

Dr. Anette Wold tar bøtta med dyreplankton ombord i Lance.

Dr. Anette Wold tar bøtta med dyreplankton ombord i Lance. Foto: Haakon Hop, Norsk Polarinstitutt.

Det er alltid mye plankton i den bøtta fra dette store nettet, som Dr. Haakon Hop viser her etter en bra fangst.  Foto: Martin Kristiansen

Det er alltid mye plankton i den bøtta fra dette store nettet, som Dr. Haakon Hop viser her etter en bra fangst.   Foto: Martin Kristiansen

Mange arter dyreplankton kan kun identifiseres i mikroskop. Her studerer Dr. Mikko Vihtakari prøver av bunnlevende amfipoder som har blitt fanget i feller i indre Kongsfjorden.

Mange arter dyreplankton kan kun identifiseres i mikroskop. Her studerer Dr. Mikko Vihtakari prøver av bunnlevende amfipoder som har blitt fanget i feller i indre Kongsfjorden. Foto: Haakon Hop, Norsk Polarinstitutt

Årets MOSJ-ICE-tokt med RV Lance til Svalbard foretar målinger og prøver i to fjorder på Svalbard: Kongsfjorden på vestsiden av Spitsbergen, og Rijpfjorden på nordsiden av Nordaustlandet. Disse toktene har gått årlig i juli-august i Kongsfjorden siden 1996, og langtidsserien som har fremkommet etter 20 år, representerer den lengste på oseanografi og plankton i Arktis. Transektet i Kongsfjorden ble i 2008 koblet sammen med Hausgartenstasjonene (Alfred Wegener Institutt, Tyskland) i Framstredet, slik at de ytre stasjonene på transektet er på 2500 m dyp. Toktene i Rijpfjorden startet i 2003 og ble etter hvert til et etablert transekt med stasjoner fra Rijpfjorden nordover sokkelen og ut over eggakanten til Polhavet. Transektet i Kongsfjorden har blitt en del av overvåkingen i MOSJ (Miljøovervåking på Svalbard og Jan Mayen), mens det i Rijfjorden er finansiert av Senter for is, klima og økosystemer (ICE) som ledes av Dr. Harald Steen ved Norsk Polarinstitutt.

Langtidsserier i Arktis er utrolig viktige for å kunne tolke variasjoner relatert til klimaendringer, da de som oftest har et lengre perspektiv enn det forskningsprosjekter kan fange opp. Disse seriene blir da selve ryggraden som marine forskningsprosjekter i Svalbardområdet kan relateres til. Varme og kalde perioder i fjordene på Svalbard kan identifiseres, og man kan detektere tippepunkt for omfattende endringer i systemet, som man ellers ikke kunne forklart.

Transektene begynner innerst i fjordene hvor tidevannsbreene sender ut store mengder ferskvann, isfjell og sedimenter i fjorden. De fortsetter gjennom de dypste delene av fjordene ut til sokkelen og dyphavet utenfor. Forskerne måler temperatur, saltholdighet og tetthet i havvannet med CTD, og det tas vannprøver med en rosett av flasker som kan lukkes på forskjellige dyp. Vannprøver tas til analyser av næringssalter (nitrat, fosfat, amonium), karbon (partikulært og oppløst) og for å se hvilke arter planteplakton som dominerer i vannmassene. Større nett benyttes for å ta prøver av dyreplankton. Multi-nettet har fem nett som kan lukkes på forskjellige dyp, slik at man kan få kvantative prøver av dyreplankton i deler av vannsøylen, for eksempel, fra bunnen til 600 m dyp. De største artene dyreplankton er kjappe svømmere og for å få tak i dem må vi ha et større nett, såkalt MIK nett som har en 2-m diameter åpning og er 14 m langt. Prøvene som tas blir fiksert på formalin og analysert ved Institutt for Oceanologi i Sopot, Polen, eller ved Havforskningsinstituttet i Bergen, som vi har samarbeid med og ofte deltar med personell på toktene.

Langtidsserien for oceanografi har vist at Kongsfjorden hadde kalde perioder i 2003-2005 og 2009-2011, og varme perioder i 2006-2008 og 2012-2014. Om vinteren 2006 kom det mye varmt Atlanterhavsvann inn i fjorden, med påfølgende varme år med lite is. I kalde perioder er det som regel mer av arktiske arter dypreplankton i Kongsfjorden, som ofte er representert med større arter kopepoder (Calanus glacialis) og amfipoder (Themisto libellula). I varme perioder er det ofte en økning i antall dyreplankton i prøvene, men oftest mindre arter med små kopepoder. Dessuten kommer det mer Atlantiske arter inn i fjorden som boreale kopepoder (Calanus finmarchicus), amfipoder (Themisto abyssorum) og krill (Thysanoessa sp.).

Kongsfjord-systemet passerte sannsynligvis et tippe-punkt i 2006 da systemet endret seg fra et kaldt fjordsystem med temperaturer under null om vinteren, til et varmere system hvor vanntemperaturene sjelden dropper under null og nesten aldri ned mot frysepunktet til saltvann på -1.7 oC. I den nåværende varmeperioden er det også spesielt at Kongsfjorden er full av torsk og hyse, som spiser krill og polartorsk. Siden langtidstrenden i temperatur i Framstredet er økende, blir sannsynligvis den neste varmeperioden i Kongsfjorden varmere enn den nåværende. Mange av langtidsseriene vil bli publisert i en bok (Springer) om Kongsfjorden i Advances in Polar Ecology.

Ytre Kongsfjorden, 7 august 2017. Toktleder Haakon Hop, Norsk Polarinstitutt