Mens vi venter på lyset

For mange av havets organismer er månelyset, som reflekterer lyset fra sola under horisonten, og morild mer enn nok til å dekke primærbehovene – finne en partner (eller to) og mat!

For mer enn 20 år siden startet planleggingen av det store internasjonale polaråret 2007-2008. Dette skulle bli det tredje store forskningsåret med fokus på polarområdene – det forrige var på 1950-tallet. En grunntanke i det tredje polaråret var at alle involverte nasjoner skulle gi midler for å finansiere prosjekter til polarforskning. Så også i Norge. Ett av prosjektene som ble finansiert var ledet av Unis og var rettet mot hvordan endringer i isdekke påvirker lys og våroppblomstring. Som en del av forberedelsene til dette prosjektet ble det i 2006 satt ut instrumenter på havbunnen i Kongsfjorden og Rijpfjorden. På grunn av det forventede isdekket i spesielt Rijpfjorden, ble disse satt ut den foregående høsten og gjorde derfor målinger gjennom hele polarnatten og vinteren i tillegg. Overraskelsene stod omtrent i kø når vi i 2008 begynte å analysere dataene, og utgjorde for oss starten på alle de prosjektene, toktene og ekspedisjonene vi i årene etterpå har gjennomført med hovedfokus på nettopp biologiske prosesser i polarnatten. Vi vil i denne artikkelserien belyse noe av den nye kunnskapen som har kommet gjennom eksempler fra årets polarnattstokt med forskningsskipet «Helmer Hanssen».

I dag vet vi at polarnatten er en periode med mye biologisk aktivitet. For bare 10 til 15 år siden trodde vi at svalbardrypa var den eneste fuglen som overvintret på Svalbard og at stort sett alle organismer i havet gikk inn i en slags dvale i påvente av at lyset kommer tilbake om våren. Slik er det definitivt ikke! Ute i fjordene rundt Svalbard finner vi både polarlomvi, alkekonger, krykkjer, polarmåke og havhest. Ikke i samme antall som i den lyse delen av året, men det er uten tvil en god del sjøfugl som overvintrer på Svalbard og de finner også rikelig med mat. Dette ble også tydelig bekreftet ved juletider i 2018 da tråleren Northguider gikk på grunn i Hinlopen under tråling. Selve trålposen ble liggende å flyte i overflaten etter at båten gikk på grunn. En av de tingene kystverket observerte var at polarlomvi hadde satt seg fast i trålen – fugler som sikkert ble tiltrukket av både båtlys og at det plutselig lå en trålpose med reker og noe fisk og fløt i vannet. Etter at oljen var fjernet fra skipet, ble derfor fjerning av trålen gjort til en hovedoppgave for redningsmannskapene. Viktig i denne sammenhengen er at disse polarlomviene er helt avhengig av å finne mat hele tiden for å kunne overleve– det faktum at de er her er derfor et bevis på at det er tilstrekkelig med lys til at de kan finne og fange den maten de trenger. For noen år siden dokumenterte vi dette med å undersøke mageinnholdet av noen fugler vi hadde tillatelse til å fange. Det viste seg at flere av fuglene hadde mye mat i magen – en av polarlomviene vi undersøkte hadde mer enn 200 relativt nyfangede krill i magen! Om denne polarlomvien hadde brukt sollys, månelys, morild eller bylys fra Ny-Ålesund som lyskilde vet vi fortsatt svært lite om. Men det faktum at krillen i all hovedsak så ut til å ha vært fanget innenfor et kort tidsvindu kan være en indikasjon på at polarlomvien har utnyttet sollyset midt på dagen for å fange sine byttedyr.

En av de prosessene som er sterkest lysstyrt er døgnvandring av fisk og dyreplankton. I alle verdens hav gjennomfører fisk og dyreplankton migrasjoner som går over mange hundre meter i vannsøylen. Opp og ned, hver dag. Hele året. I all hovedsak dreier denne vandringen seg om å balansere behovet for å finne mat og for selv ikke å bli spist. Krill vil for eksempel svømme opp i ly av mørket og spise på plankton i nærheten av overflaten, mens de svømmer ned i det mørke dypet for å gjemme seg for andre rovdyr om dagen. Det samme gjelder i alle verdens hav og mange ferskvann. Til sammen utgjør derfor døgnvandring av fisk og dyreplankton de største synkroniserte bevegelsene av biomasse på jorden. Så også i Arktis. Men mens det de fleste andre steder på jorda er en markert forskjell på dag og natt gjennom hele året, gir den lange polarnatten andre utfordringer og vandringsmønstre. Døgnvandringene i Arktis er som alle andre steder styrt av lys, men de naturlige lyskildene, som sol, måne og nordlys, vil variere. Solen er ikke alltid den sterkeste lyskilden. I den mørkeste tiden av polarnatten er det månen som lyser sterkest på himmelen, noe som gjør at stort sett hele samfunnet av plankton og fisk skifter til en månestyrt døgnrytme og migrasjonsmønster. I de litt mindre mørke månedene av polarnatten (november og februar i Isfjorden) vil migrasjonen være styrt av både sol og måne: sola gir organismene døgnrytme, mens månen regulerer hvor dypt ned de svømmer. Felles for hele polarnatten er at vandringene til dyreplankton og fisk i vannsøylen foregår over en kortere distanse når det er mindre lys, sammenliknet med det vi kan observere om våren og høsten når det er en sterk og klar forskjell på dag og natt.

Lys er viktig, også for de aller fleste organismene som er aktive i den mørke polarnatten. De som er aktive i mørket oppviser som regel tilpasninger som gjør dem i stand til å se selv de minste endringene i lysforhold. Dyreplankton responderer på månelys ned til i alle fall 50 meters dyp, den svake gløden av sollys på himmelen i sør styrer døgnmigrasjoner av både fisk og dyreplankton gjennom hele polarnatten, og sjøfugl er i stand til å finne sine byttedyr. De er med andre ord i stand til å kunne se lys på nivåer langt under det vi mennesker er i stand til. Men dette gjør også at de samme dyrene er ekstremt sårbare for lysforurensning. Som et slags bi-produkt av deres utrolige evne til å kunne registrere lys, gjør de seg med andre ord ekstra utsatt for å la seg styre av kunstig lys fra for eksempel et forskningsfartøy. Nå er selvsagt ikke lysforurensning i dag et veldig stort problem, men med et varmere klima og økt menneskelig aktivitet i nordområdene kan det i fremtiden utgjøre et større problem. Og ikke minst, mens dyr og alger i millioner av år har blitt utsatt for endringer i temperatur, saltholdighet, surhetsgrad, naturlig utslipp av hydrokarboner og isforhold, er lysforurensning et helt nytt og unikt fenomen som kom med oppfinnelsen av lyspæren og elektrisk lys for litt over 100 år siden. Sammen med plast, med storproduksjon som startet for 50 år siden, utgjør lysforurensning helt nye utfordringer for organismene i havet. Og i den ellers mørke polarnatten, der månen utgjør den sterkeste lyskilden, er lysforurensning kanskje den trusselen som vi i minst grad vil være i stand til å gjøre noe med i fremtiden. Der mennesker ferdes i mørket, vil det også være lys. Problemet er at vi i dag vet utrolig lite om hvordan lysforurensning vil påvirke de forskjellige organismene og om det vil ha noen effekter på økosystemet. Og enda viktigere, måten vi i dag gjør studier av livet i havet på, med store og godt belyste forskningsskip, vil mest sannsynlig påvirke miljøet rundt båten på en måte som gir mye av dataene en til dels svært begrenset verdi. Lysforurensning i polarnatten er med andre ord ikke bare et problem som oppstår når et skip, oljeplattform eller annen form for menneskelig aktivitet lyser opp et ellers mørkt miljø, det utgjør også en betydelig utfordring for både forskeres og forvaltningsmyndigheters behov for å skaffe korrekte data. I 2016 gjennomførte vi en pilotstudie i Kongsfjorden der det viste seg at dyreplankton ned til 50 meters dyp endret adferd når vi brukte vanlige hodelykter for å kunne arbeide fra en liten åpen båt. Lys fra forskningsskipet «Helmer Hanssen» viste seg i samme studie å ha en effekt helt ned til 100 meters dyp. I et fremtidig varmere Arktis, med potensielt økte muligheter for fiskerier i polarnatten, vil det være viktig å kunne overvåke og bestemme mengde og utbredelse av høstbare arter – dersom slike målinger gjøres fra skip med belysning når det er mørkt er det stor sannsynlighet for at disse ikke vil være korrekte! Denne tematikken står sentralt i et nytt stort forskningsprosjekt finansiert av Norges forskningsråd, der vi de neste fem årene vil studere og kvantifisere effekten av lysforurensning på både organismer og våre egne målinger.

Av: Professor Jørgen Berge (UiT Norges Arktiske Universitet, Unis og NTNU), Geir Johnsen (NTNU og Unis), Maxime Geoffroy (Memorial Univ. )Tom Lngbehn (UiB og Unis), Øystein Varpe (Unis) og Malin Daase (UiT Norges arktiske universitet)