– Det fascinerande ömsom bullrande ömsom vinande ljuden som uppstår av trycket när ett fartyg fryser fast i isen glömmer jag aldrig, berättar Pauline Snoeijs Leijonmalm som ledde två projekt under MOSAiC.

Fem andra forskare fortsatte med fältarbetet under etapp två till fyra vilket innebar att datainsamlingen för projekten pågick i centrala Norra ishavet från oktober 2019 till juni 2020. Det ena projektet handlar om att kartlägga om det finns några fiskbestånd i området medan forskarna i det andra projektet ska komplettera kunskapen om den globala mikrobiella mångfalden med data från centrala Norra ishavet

Försiktighetsprincipen: forskning först

På grund av den globala uppvärmningen, som går dubbelt så snabbt i Arktis jämfört med resten av jordklotet, börjar centrala Norra ishavet bli alltmer tillgänglig för fiskefartyg under sommaren. Området som forskarna studerar gäller ”High Seas”, vilket innebär att de ligger utanför nationella jurisdiktioner, och därmed är det ytterst viktigt med internationella överenskommelser.

– Den snabba minskningen av havsisen i Arktis gör att frågan om ett eventuellt framtida fiske i centrala Norra ishavet diskuteras på nationell och internationell politisk nivå. Uppgifter om fiskbestånd saknas helt – ingen har faktiskt någonsin fångat en fisk i ett område på 3,3 miljoner kvadratkilometer annat än polartorskyngel som lever i havsisen. Därför har det inte varit möjligt att bedöma hållbarheten för ett möjligt framtida fiske i området. Projektet samlar in vetenskaplig information som kommer att ligga till grund för framtida beslut om den internationella förvaltningen av ekosystemet i centrala Norra ishavet, säger Pauline Snoeijs Leijonmalm.

– Näringsrika kontinentala Arktiska hav som Barents Hav har stora fiskebestånd, men de djupa bassängerna i centrala Norra ishavet är ytterst näringsfattiga och mängden fisk förväntades vara låg – vilket vi har kunnat bekräfta under MOSAiC.

Projektet undersöker fiskbeståndet i vattenkolumnen ner till ungefär 600 meters djup och finansieras av Europeiska kommissionen. Det är kopplat till ett internationellt avtal om att förhindra oreglerat fiske i ”High Seas”-området in centrala Norra ishavet. Nio av tio partners har redan undertecknat avtalet och när det sista landet godkänt avtalet så kommer kommersiellt fiske att förhindras i 16 år framåt.

– Avtalet tillämpar försiktighetsprincipen och sätter ”forskning först”, vilket innebär en vetenskaplig bedömning av möjliga fiskbestånd i centrala Norra ishavet görs och en miljökonsekvensutredning utförs innan något kommersiellt fiske blir tillåtet. Detta är det första projektet som samlar fiskdata för detta ändamål. Under MOSAiC samlades data med hjälp av hydroakustik, videoinspelning med ett djuphavskamerasystem, provtagning på fisk 200–500 meter under istäcket samt insamling av prover för eDNA analyser. DNA proven kommer att användas för att analysera förekomsten av fisk, plankton (fiskmat) och däggdjur (rovdjur på fisk).

Säsongsväxlingarna blir större

Det andra projektet handlar om att kartlägga mikroorganismer med hjälp av DNA-analyser och bioinformatik (metagenomik), och att med RNA (en molekyl som översätter DNA koden till bildande av proteiner) analysera vilka gener som är aktiva i kol- och kvävemetabolismen under året. Resultaten kopplas till säsongsväxlingarna och global uppvärmning i kombination. Centrala Norra ishavet är ett av världens marina ekosystem vi vet minst om och de flesta av projektets resultat blir nya för vetenskapen. Exempelvis studeras mikroorganismers förmåga att omsätta organiskt material vilket sannolikt inkluderar tidigare okända processer som äger rum under den halvåriga polarnatten.

– Sommaren 2012 studerade vi mikrobiella processer relaterade till smältning av havsis som ökar dramatiskt i centrala Norra ishavet. MOSAiC ger oss en chans att jämföra våra tidigare resultat med vad som händer under vintern. Eftersom ekosystemet går snabbt från ett permanent till ett säsongsmässigt istäckt hav så förändras sammansättningen av mikroberna i ekosystemet och därmed även organismernas upptag av kol och kväve under året. Detta kan i sin tur påverka de globala kol- och kvävecyklerna, berättar Pauline Snoeijs Leijonmalm.

Mätningarna gjordes i vattenprover tagna på olika vattendjup samt iskärnor som smältes ombord. Bland annat så sparades DNA och RNA på sterila filter som sedan blev nedfrysta i -80 °C. Totalt genomfördes även 34 experiment ombord med 140 liter havsvatten från tre olika djup.

Lärorika motgångar

Även om Pauline Snoeijs Leijonmalm är nöjd med arbetet under MOSAiC så gick inte allt som planerat.

– Vi förlorade en månads data på grund av Covid-19 pandemin då RV Polarstern tvingades lämna isflaket för att åka till Svalbard och byta ut expeditionsdeltagare. När fartyget bryter is får vi inga användbara akustiska data. När det gäller videoinspelningarna fick vi bara 100 dagar istället för beräknade 300, på grund av förstörda el- och datakablar. Detta orsakades av omfattande isrörelser, särskilt när det blev storm, och djur (isbjörnar och polarrävar). Vi är dock mycket nöjda med de 100 dagar vi fick! Provtagningen av eDNA var mycket bra på vintern när vi hade ett operativt ishål för CTD-rosetten*, men när CTD-hålet förstördes av isrörelser kunde vi inte provta djupvatten under lång tid. Under den kommande expeditionen Synoptic Arctic Survey 2021 med isbrytaren Oden kommer vi att använda samma metoder för datainsamling för båda projekten, men vi kommer att vara bättre förberedda, exempelvis kommer vi ha nyutvecklad utrustning för att ta upp fisk.

* = ett mätinstrument för temperatur, salthalt, syrgas med mera, som även kan ta vattenprov på förprogrammerade djup.