När vintern närmade sig försvann solen. Havet började frysa. Fartyget satt så småningom inlåst i is upp till två meter (6,5 fot) tjock. Forskarna var helt ensamma.
Förutom ringsälarna.
Unga ringsälar leker i månpoolen på Louis Fortiers forskningsfartyg. De kan ha tjatat på öppet vatten, men de gav också Fortier användbar data.
L. Fortier
[sea ice]Den Amundsen har en månpool — ett hål i mitten av skeppet som mynnar i vattnet. Lufttemperaturen utanför kan vara –40° Celsius (–40° Fahrenheit), men inne i fartyget har månhålet rumstemperatur och vattnet är –2°C (28°F). Under den högarktiska vintern är det positivt ljumt.
Forskare använder månpoolen som ett bekvämt sätt att göra mätningar utan att behöva skära genom tjock havsis. Till ringsälarna var det dock en bastu. “De gjorde det till en social klubb”, minns Fortier. “Det fanns upp till nio eller tio ringsälar åt gången i månpoolen. De skulle sova där, bara flyta och tillbringa dagen. De gillade det. Det var varmt. De var skyddade från isbjörnar.”
Tyvärr gjorde sälarna fruktansvärda labbassistenter. De hamnade i månpoolen. De flög förbi forskarnas sensorer. Värst av allt festade de sig med polartorsken som Fortier var där för att studera.
Ringsälar kan vara den mest irriterande (och bedårande) av Arktis vinterinvånare , men de är knappast de enda. För att lära sig vad som händer under den dystra årstiden har forskare varit tvungna att anpassa sig till mörkret, precis som varelserna som lever där. Forskare lär sig att även när Arktis är fruset och mörkt är det långt ifrån tyst. Men när människor nu flyttar in i Arktis och lyser upp natten kan de orsaka förändringar som forskare aldrig drömt om.
Svarta havet
En vinternatt i high Arctic är inget skämt. När hösten övergår till vinter längst i norr går solen ner. Den kommer inte att resa sig igen förrän på våren.
Dag och natt är resultatet av att jorden snurrar runt sin axel – linjen som går genom nord- och sydpolen. Människor upplever dagen när deras sida av planeten är vänd mot solen, och natten när den är vänd bort.
Forskare säger: Copepod
När det finns en regelbunden dag/natt-cykel under en period av 24 timmar, kallas horder av små djurplankton copepods (KOH-puh-podz) använder solen för att tajma sin träning. Dessa små kräftdjur cyklar upp och ner i vattnet i ett mönster som kallas diel (Di-EEL) vertikal migration
. På dagen går de små djuren ner på djupt vatten. På natten stiger de tillbaka till ytan.
Dessa dagliga varv är en fråga om överlevnad för djurplanktonet. Men detta gör dem också till en pålitlig källa till mat som är “riktigt attraktiv för rovdjur”, konstaterar Båtnes. “De är fulla av fett”, förklarar hon – “som energibarer.” På djupa vatten under dagen, konstaterar hon, är copepoder svårare för rovdjur att se. På natten är det säkrare för de flytande energibarerna att komma till ytan och livnära sig på växtplanktonet där.
Liten men mäktig, det här är en copepod — en av de många små djurplankton som håller det arktiska näringsnätet igång genom den långa vinternatten.
Epipelagic/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)
När det inte finns något solljus – som under den arktiska natten – kan det tyckas som att copepoderna borde sjunka och ligga lågt. Det finns inget att äta, så det är vettigt för plankton att undvika rovdjur. Men det arktiska mörkret stoppar inte dessa djur.
Berges första ledtråd? Planktonbajs. Han och hans kollegor satte ut en fälla för att fånga upp partiklar vid vattenytan under polarnatten. När de drog in fällan hittade de massor av planktonavföring. Och där det finns planktonbajs, konstaterar Berge, måste det finnas plankton. Detta innebar att copepoderna fortfarande cyklade upp och ner i vattnet, även när solen inte syntes.
Faktum är att polarnatten inte är kolsvart. “För det mänskliga ögat är det mörkt”, säger Berge. Men ju mer tid du spenderar i mörkret, desto mer märker du vilket ljus det finns. Månen är fortfarande kvar och avger ett svagt sken. Vissa små varelser skapar sitt eget ljus, kallat bioluminescens . Och det finns norrsken — svaga atmosfäriska ljus som uppstår när partiklar från solen kolliderar med gas i jordens atmosfär.
Planktonet behövde inte solen , insåg Berge. När solen gick, anpassade de små djuren sina rörelser till månens uppgång och nedgång. Berge och hans kollegor publicerade sina resultat i tidskriften Current Biology 2016.
Månen ger inte mycket ljus. Men i Arktis räcker även det lilla. Båtnes och Berge visade. Copepoder, som de hittade för några år sedan, är så känsliga för ljus att de kan känna norrskenets sken — även från 120 meter (390 fot) under ytan.
I den arktiska vintern går solen ner — och går inte upp igen förrän vår. Varelser som lever nära Nordpolen är kvar med månen, stjärnorna och norrskenet, här ses som livfulla gröna band.
Swen_Stroop/iStockphoto Ledtrådar om nattlig torsk
Copepoder måste fortsätta simma, annars kommer de att hamna i ett fisksnack. Och de är en favorit bland polartorsken som Fortier spårade genom den mörka vintern 2007 och 2008.
Dessa torskar är viktiga eftersom få andra fiskarter strövar omkring de arktiska haven, konstaterar Fortier. I en tropisk plats som Röda havet, som skiljer Afrika och Asien, “bara två av 10 kommer att vara samma art. Men i Arktis kommer 99 procent att vara [polar] torsk”, förklarar han. “Det är en central art i näringsväven . De äter dessa små kräftdjur och äts i sin tur av rovdjur: marina däggdjur och havsfåglar.”
På sommaren, grunda områden i haven norr om Alaska och Kanada vimlar av fisken. På vintern blev vattnet dock tyst. Eller de verkade göra det. Var var alla fiskar och vad gjorde de? Fortiers team ville veta.
Dessa är polartorsk. Svärmar av dessa fiskar föder sälar, valar och mer i de höga arktiska haven. Under polarnatten fastnar de mindre torskarna på ytan medan de större dyker djupt — och försöker undvika hungriga sälar.