SEDNA: Assess Seasonality in Pelagic Diversity and Carbon Export within the Central Arctic Ocean

De siste tiårene har varmere atlantiske vannmasser trengt dypere inn i det sentrale Polhavet (CAO) og svekket de typiske ekstreme kuldeforholdene. Denne endringen påvirker mangfoldet og funksjonen til marine organismer, og endrer hvordan karbon transporteres fra overflaten til dypet — en prosess som spiller en viktig rolle i å regulere jordens klima. Disse endringene strekker seg utover Arktis og påvirker verdenshavene og klimaet. Likevel er vår forståelse av CAO fortsatt begrenset. Tradisjonelt har forskere trodd at CAO stort sett var lite produktivt, spesielt om vinteren og i dypere vannlag. Nyere vinterekspedisjoner har utfordret dette synet, og viser at de sesongmessige og regionale variasjonene i CAO er mer komplekse enn tidligere antatt. Det ser ut til at oppvarmingseffektene varierer både geografisk og gjennom året. For å forstå disse prosessene bedre skal SEDNA-prosjektet delta i en banebrytende 15-måneders ekspedisjon fra den nye Tara Polar Station (TPS), en drivende forskningsplattform i Arktis. Målet er å følge og måle effekten av sesongmessige og regionale endringer på det marine økosystemet. SEDNA vil fokusere på små organismer som plankton og mikroorganismer, samt fisk, for å se hvordan de reagerer på de nye varmere forholdene og hvordan dette påvirker karbonkretsløpet. Resultatene fra SEDNA vil være avgjørende for et større internasjonalt samarbeid som undersøker hele spekteret av arktiske økosystemer, fra vannmassene til isen og atmosfæren. Prosjektet har også som mål å utvikle en datamodell av økosystemet for å hjelpe beslutningstakere med å håndtere de raske endringene i Arktis. Denne ekspedisjonen markerer starten på et 20-årig forskningsprogram ved TPS, og gir en unik mulighet til å samle langtidsdata. Ved å forstå hvordan de fysiske, biologiske og kjemiske prosessene i Arktis endres gjennom sesongene, kan vi bedre forutsi og håndtere klimaendringenes innvirkning på dette miljøet.

The Central Arctic Ocean (CAO) endures ongoing Atlantification, defined as a relaxation of extreme Arctic conditions due to increased intrusion of warmer Atlantic waters. In turn, changing oceanographic conditions modify the diversity and functionality of pelagic organisms as well as carbon export through physical and biological carbon pumps. These processes percolate outside the CAO and have strong impacts on the world’s oceans and climate. Yet, our understanding of the functioning of the CAO is limited and based on the paradigm that the winter season and deep basins are not productive. A handful of sporadic overwintering research programs have suggested that seasonality and regionality are more complex than expected and that the effects of Atlantification do vary across seasons and basins. The complexity of the marine processes occurring in the CAO remains to be studied over long time periods and with high taxonomic resolution to inform resource managers and climate models. By participating in the first 15-month drift expedition from the new Tara Polar Station (TPS), SEDNA aims to identify and quantify the links between seasonal and spatial changes in physical ocean conditions and the pelagic ecosystem of the CAO. More precisely, we seek to better understand how pelagic microorganisms, primary producers, zooplankton, and fish react to Atlantification regimes across seasons and how it impacts carbon export. SEDNA will be a key part of a large international consortium examining CAO ecosystems, from pelagic to ice-associated and atmospheric processes, and will directly inform management by using its observations to develop a dynamic ecosystem model for managers. Covering the first drift of a continuous twenty-year program for the TPS, it will allow understanding physical, biological, and biogeochemical seasonal dynamics to better manage the ‘new’ Arctic, and provide unique datasets for assessing the impacts of climate change over the next two decades.