Marinbiologi fra verdensrommet

Hvem: Olav R. Godø, Annette Samuelsen, Gavin J. Macaulay, Ruben Patel, Solfrid Sætre Hjøllo, John Horne, Stein Kaartvedt and Johnny A. Johannessen
Hva: Mesoscale eddies are oases for higher trophic marine life.
Hvor: Plos One

Store oseaniske virvler danner grøderike oaser for planteplankton og små dyreplankton. Ved hjelp av satellittinformasjon og avansert ekkoloddteknikk kan vi nå få detaljrike bilder av virvlene. De viser at også fisk høyere opp i næringskjeden nyter godt av de rike og lett tilgjengelige matforsyninger i virvelens ytterkanter.

Havet kan se ut som en uendelig, monoton flate over en stor, mørk ensformighet. Vi tenker sjelden på at vannmassene i havet transporteres, struktureres og blandes i samspill med det undersjøiske landskapet og atmosfæriske forhold. Slik oppstår en mengde fenomener som er avgjørende for havets produksjon. Blant disse er såkalte mesoskala virvler (mesoskala: med horisontal utstrekning/skala fra noen titalls kilometer opp til 100 km). De oppstår i våre området for eksempel når den nordlige forlengelsen av Golfstrømmen treffer kontinentalsokkelskråningen og den Norske Kyststrøm og må skifte kurs. Den brå kursendringen avføder store virvler; litt som når en elvestrøm renner i bakevje. Virvlene kan ha en diameter på opptil 100 kilometer og stikker gjerne over 1000 meter dypt. De etablerer seg, blir sterkere og sterkere før de gradvis svekkes og brenner ut etter noen måneders tid.

Figuren viser fordeling av planteplankton i Færøy-Shetland kanalen 2008, planteplankton fordeler seg ulikt inne i og utenfor virlene og slik kommer de til syne

Virvlene pumper næringssalt fra dypet opp mot overflaten og lyset. Slik stimuleres fotosyntesen og det blir fortgang i planktonproduksjonen. Virvlene er etter alt å dømme viktige for biomasseproduksjonen i norske havområder, men vi har lite kunnskap om hvordan og i hvilken grad de påvirker produksjonen av plankton og fisk. Inntil nylig er virvlene og deres biologiske effekter kartlagt ved hjelp av tradisjonelle oseanografiske målinger av temperatur og saltholdighet samt ved bruk av planktonnett og trål. Fremgangsmåten er tidkrevende og viser bare fragmenter av virvelen og de marine organismene som lever i tilknytning til den.

Ved å kombinere satellittbasert teknologi og sensitive akustiske målinger (ekkolodd). kan man – bokstavlig talt – oppnå et langt bedre 3-D bilde av virvlene. I tillegg kan vi få ny og kvantitativ kunnskap om hvordan virvlene påvirker den biologiske produksjonen i havet. En mesoskala virvel etterlater et markant avtrykk på havoverflaten. Mønsteret er så kraftig at det viser igjen på satellittbilder. Når forskerne oppdager en virvel i et aktuelt område, legger de opp et kursnett med forskningsfartøy som dekker hele virvelens avtrykk. Sensitive ekkoloddmålinger langs dette nettet kartlegger virvelens egenskaper i dypet. Ekkoloddregistreringene gjør det mulig å visualisere de biologiske og fysiske strukturene i virvelen. Slik kan forskeren ”se” størrelsen på virvelen, hvilken form den har og hvor og i hvilken grad det finnes marint liv i tilknytning til virvelen. Nærmere analyser har vist at høyere ledd i næringsnettet (fortrinnsvis fisk) blir konsentrert og strukturert langs ytterkanten av virvelen. For eksempel ble det funnet ansamlinger av kolmule (identifisert ved tråling), langs virvelen ytterområder. Denne fisken, som normalt lever og beiter på 300–500 meters dyp, ble registrert langs virvelens periferi, der den beitet på krill helt til overflaten. Undersøkelsen viser også et nært forhold mellom fordelingen av biomasse og virvelens fysikk..

Vi antar at mesoskala virvler fungerer som oaser i det næringsfattige, åpne havet, og at større fisk kan vandre mellom slike virvler for å finne mat. Konsentrert tilgang på mat er spesielt viktig for fiskelarver som bare har en rekkevidde på noen centimeter, og er helt avhengig av høy tetthet av byttedyr for å overleve. Selv om det foreløpig er spekulasjon, så kan vi ikke se bort fra at virvlene er avgjørende for fiskelarvenes overlevelse fordi de sørger for mat i tette og rikelige mengder – akkurat slik larvene trenger.

Ved å studere biomassefordeling i mesoskala virvler kan vi komme nærmere å forstå hvordan larver av kommersielle fiskeslag finner tilfredsstillende tettheter av byttedyr de første månedene etter klekking. Dermed får vi et bedre grunnlag når vi skal beregne årsklassenes styrke på et tidlig stadium. Overlevelsen til larvene er selve nøkkelen til å skjønne rekrutteringsmekanismene hos våre viktigste fiskeslag. Slik kunnskap er avgjørende for langsiktig framskriving av bestand og kvoter.