Antarctica is onherbergzaam en heeft een extreem klimaat. Toch weten dieren zoals pinguïns, zeehonden en walvissen hier te overleven. Dit hebben ze te danken aan kleine eencellige algen die de basis van de lokale voedselpiramide vormen. Ze bestaan in verschillende maten en vormen, maar de meeste behoren tot de groep van de zogenaamde ‘kiezelalgen’ die gekenmerkt worden door hun geometrische vormen en schalen van silica. Deze kiezelalgen zijn het voedsel voor Krill (een soort van garnaaltje) dat op zijn beurt de belangrijkste voedselbron is voor vissen en de grotere dieren.
Om te groeien hebben deze algen licht, voedingsstoffen en een stabiele omgeving nodig en de onderste centimeters van het zee-ijs vormen hiervoor een ideale plek. De algen zitten hier verankerd en beschermd, middenin een netwerk van kleine kanalen die door het ijs lopen, ook wel “brine channels” genoemd. Via deze kanalen worden er ook continu nieuwe voedingsstoffen aangevoerd vanuit het rijke onderliggende water. Het ijs heeft ook een isolerende werking waardoor er een constante temperatuur van -1,8°C heerst. In tegenstelling tot het zeewater, bevat het zee-ijs al in de vroege lente algen (in het zuidelijk halfrond zijn de seizoenen omgekeerd, de vroege lente valt dus in september-oktober). Dit is belangrijk want jonge krill-larven kunnen nog geen reserves opbouwen om koude winters te doorstaan, maar dat is niet nodig in de nabijheid van die vroege algenbloei.
__________________________________________________________________
” Tegen het einde van de lente (november-december) zijn de algen zo sterk gegroeid dat de onderste centimeters van ijs tot de meest productieve plekken op aarde behoren. “
__________________________________________________________________
Tegen het einde van de lente (november-december) zijn de algen zo sterk gegroeid dat de onderste centimeters van ijs tot de meest productieve plekken op aarde behoren. De concentratie van algen die we hier vinden overtreft alle oceanen en is zelfs hoger dan wat we bijvoorbeeld in het water van de Schelde vinden.
Voor lange tijd werd het belang van zee–ijs voor het ecosysteem onderschat en onderzoek was beperkt. De bereikbaarheid en de specifieke moeilijkheden bij het nemen van stalen in ijs speelde hierin ongetwijfeld mee. Waterstalen nemen is eenvoudiger en sneller dan ijskernen boren, verzagen en smelten. Om de groei van de algen in het zee–ijs beter te begrijpen namen we met twee onderzoekers van de VUB (Florian Deman en Arnout Roukaerts) eind 2015 deel aan anderhalve maand veldwerk in Davis station, Antarctica.
De overtocht naar Antarctica was een twee weken durende reis met de Australische ijsbreker “Aurora Australis”. Aan boord waren niet enkel wetenschappers maar ook loodgieters, timmerlieden, elektriciens, enz, aanwezig. Zij onderhouden de basis en bouwen deze verder uit. In het eerste filmpje zie je de oversteek van de Zuidelijke Oceaan.
Zicht van Davis station in de Vestfold Hills vanop het zee-ijs met op de achtergrond de Sørsdale gletsjer. De basis is permanent bemand. In de zomermaanden zijn er ongeveer 70 personen aanwezig, de overige maanden slechts een twintigtal.
Elke dag dat we buiten op het zee–ijs werkten, moesten we al ons materiaal eerst op de plek krijgen waar we werkten, zo’n anderhalve kilometer van de basis. Hiervoor werden zogenaamde “Hagglunds” gebruikt: rupsvoertuigen die speciaal gemaakt zijn om over sneeuw en ijs te rijden. De laatste 100m deden we te voet met ons materiaal op sledes om de sneeuw niet te veel te verstoren. Dit was belangrijk omdat we voor 3 weken dezelfde locatie wilden gebruiken. Ook quads werden gebruikt voor het transport van materiaal.
Eerst zie je hoe we de eerste ijskern nemen en hoe we vervolgens de temperatuur meten. De tweede ijskern wordt in stukken van 10cm gezaagd om in het labo te laten smelten. Als laatste nemen we nog ijskernen voor onze incubatie-experimenten.
De eerste stap in het werk bestond uit het verwijderen van sneeuw en het boren van ijskernen in het 1,6m dikke zee-ijs. De eerste ijskern werd gebruikt om de temperatuur te meten. Hiervoor werd elke 5cm een gaatje geboord in de zijde van de kern om de thermometer in te plaatsen. Daarnaast zijn de saliniteit (het zoutgehalte van het water) en ook de dikte van de sneeuw of het ijs parameters die altijd worden gemeten. De volgende ijskern werd dan ook in stukken van 10cm gezaagd en in plastic emmers meegenomen naar de basis om hem daar te laten smelten en uiteindelijk de saliniteit te meten. Ook werden er stalen genomen voor concentraties van voedingsstoffen, organische deeltjes, etc.
Incubaties, of het zelf kweken van algen in door ons verzameld zee-ijs, zijn een ander belangrijk onderdeel van het onderzoek dat we uitvoeren. Dit doen we om te meten hoe snel koolstof, nitraat, nitriet en ammonium worden opgenomen door de algen in het ijs. Door een “tracer” toe te voegen aan flessen met vermalen zeeijs kunnen we zien hoe snel de algen groeien en welke bron van stikstof (nitraat, nitriet of ammonium) ze hiervoor verkiezen. De flessen met vermalen ijs en de tracer worden voor 24 uur terug in het ijs geplaatst. Zo zorgen we ervoor dat de omgeving van de algen gedurende die periode dezelfde temperatuur en lichtintensiteit heeft als voordien.
Hier zie je hoe we de incubatieflessen in het ijs plaatsten en hoe de sneeuw wordt teruggeplaatst. Na 24u werden deze dan uit het ijs gehaald. Omdat we dicht bij de kust zijn is het water onder het ijs slechts 11m diep. Op de beelden onder het ijs zie je niet alleen het ijs en de algen die hierin zitten maar ook de bodem.
Davis station staat bekend als de “Rivièra of the South” door het stabiele en mooie weer. Meestal was het zonnig weer met temperaturen tussen -5 en -15°C. Dit was niet altijd het geval en gedurende twee dagen konden we de basis niet verlaten door een sneeuwstorm. Ook tijdens het veldwerk kon het weer tegenvallen met weinig zon en voortdurende wind en sneeuw. Een hele dag buiten werken is dan een stuk minder aangenaam.
Op verschillende eilanden voor de kust bij Davis station zitten grote kolonies Adélé pinguïns. Tijdens het veldwerk waren ze zeer nieuwsgierig en kwamen ze regelmatig langs. Omdat jacht in Antarctica verboden is, zien zij ons niet als een bedreiging en komen ze zelf redelijk dicht bij mensen. Ook zeeolifanten die december aan land komen om te ruien, werden veel rond en zelfs in de basis gezien.
Na anderhalve maand was het tijd voor ons om te vertrekken. Eerst vlogen we met een kleine Basler van Davis naar Casey station waar we vervolgens één nacht verbleven. Onze volgende vlucht was met de witte Airbus van de Australian Antarctic Division. Vertrek was voorzien vanop de Wilkins Aerodrome 70 km van Casey station, aankomst was 4 uur later in het Hobart, Tasmanië, waar we zes weken eerder waren vertrokken.
Dit onderzoek wordt ondersteund door:
Belgian Sience Policy (Belspo): Brain-be BR/132/A1/VERSO
Australian Antarctic Devision (AAD): AASP project nr. 4291
