Hvis vi skal nevne en faktor som styrer hvordan økosystemer fungerer, er ofte sollys det som først blir nevnt. Mest kanskje på grunn av at alle planter trenger sollys for å kunne fotosyntetisere, og planter er som oftest grunnsteinen i næringsnett. Men lyset er viktig for så mye mer enn fotosyntese! Veldig mange dyr bruker synet til å finne mat, eller for å oppdage fiender som har lyst til å spise dem. Slik kan det at det er lys, eller av og til at det ikke er så mye lys, avgjøre om du spiser eller blir spist.

Dette er ganske enkelt å diskutere når vi snakker om de som lever oppå landjorden – men hva med de dyrene (og plantene) som holder til i havet? Vi skal ikke veldig langt ned i havet før det er minimalt med lys som slipper ned – allerede ved 200m dyp er det “skumringstilstander”, og ved 1000m dyp må de siste lumenene gi opp. Alle som lever dypere enn 1000m må leve enten i blinde, eller lage sitt eget lys (det vil vi komme tilbake til siden i denne bloggen).

Themisto sp. mellom alle de mange mindre partiklene (dyr, planter og biter av dyr og planter). Lyset på bildet kommer fra dykkelykt og blits. Foto: Geir Johnsen, NTNU

Det med lys og mørke varierer de fleste steder på jorden hvert døgn: vi har en lys periode (dag) når solen er over horisonten, og en mørk periode (natt) når solen er under horisonten. Dette utløser det vi av og til kaller “den største massebevegelsen på jorden” – Diel Vertical Migration (DVM) – på norsk vil det bli noe slikt som “horisontale døgnmigrasjoner”. Millioner av dyreplankton gjemmer seg i de dype, mørke delene av havet om dagen for å unngå å bli sett av de som vil spise dem, og så svømmer de opp i de øvre vannlagene om natten når det er mørkt for å spise på planteplanktonet som dupper nært vannflaten, der solen kan treffe dem slik at de kan fotosyntetisere. Dette skjer i alle verdenshavene, så om pendlerkøen på motorveien hver dag til og fra jobb virker stor kan du tenke på alle dyreplanktonene som går opp og ned hver dag…

Vi som lever så langt nord vet at det blir mørkere om vinteren – dagene blir kortere. Nord for polarsirkelen står ikke solen opp over horisonten, jo lengre nord vi kommer jo lengre blir perioden med mørketid. På Svalbard og lengre nord er solen så langt under horisonten at det ikke engang blir noe skumring midt på dagen: der er det polarnatt midt på vinteren. Dette er en tid vi lenge har trodd at var en dvaletid – som om livet i havet skulle ta like lang vinterferie som plantene under snøen?

Data-bilde fra den akustiske måleren som kartlegger vertikal migrasjon ved Svalbard. Figur 2 fra Last et al 2016.

Vi kunne ikke tatt mer feil! for mindre enn 10 år siden oppdaget forskere fra Universitetet i Tromsø, UNIS og det skotske marinforskningsinstituttet SAMS ved en tilfeldighet at det så ut som om dyreplanktonene fortsetter med DVM også i den aller mørkeste vinteren. Instrumenter som var satt ut for å måle slike bevegelser med det samme våren skulle sette igang ble satt ut om høsten for at alt skulle være klart i tide til de første solstrålene skulle smile på havisen – derfor målte de gjennom vinteren også.

Forskjellen på zooplankton migrasjonen om høsten (solstyrt), om vinteren (månestyrt) og om våren (solstyrt). Figur 3 fra Kintisch 2016

Det skulle allikevel vise seg at det var en liten forskjell – istedenfor 24-timers sykluser på opp-og-ned bevegelser, var syklusene på 24.8 timer. Jorden snurrer rundt  på 24 timer (og noen millisekunder), så det kunne ikke være solen. Månen derimot! (Et månedøgn er 24.8 timer.) Videre undersøkelser, store prosjekter og nye kule instrumenter viser oss at det er månelyset som er så kraftig at dyreplanktonene fremdeles pendler til mørke spisenetter nær overflaten og til dype og mørke gjemmesteder når månen er oppe. Vi ser også at hver 29.5 dager (når det er fullmåne) er det en massevandring av dyreplankton til ca 50 meters dyp (se figuren med de store forskjellene på høst/vår og vinter), da er det tydeligvis ekstra ille med mye lys. Hvis vi går ordentlig inn i detaljene på datasettene kan vi se at det er forskjeller som kan spores tilbake til månefaser og månens høyde over horisonten – det kan se ut som om vinterpendling er mer komplisert enn sol-styrt pendling.

Fullmånen fotografert av mannskapet på Apollo 11, etter at de hadde vært på besøk. Foto: NASA, 1969

Havets varulv: Themisto sp. Legg merke til de store øynene… Foto: Geir Johnsen, NTNU

Det er ikke bare de minste og plantespisende dyreplanktonene som bruker store vertikale områder som bolig – der noen vil være, vil andre komme og spise dem. Den største mengden av dyr som er skyld i denne vertikale migrasjonen i arktis (de som gir størst utslag på måleapparatene) er de pelagiske jeger-amfipodene Themisto abyssorum og Themisto libellula (begge er storøyde hyperiide amfipoder, som bor midt i vannsøylen).

Grunnen til denne daglige svømmeturen er for å fange copepoder fra slekten Calanus. Calanus er veldig grei mat å spise – de har en stor fettsekk der de lagrer opplagsnæring, og så er de ikke veldig gode til å svømme fort. Calanus gresser på de mikroskopiske planteplanktonene live ved overflaten, og selv om det nesten ikke er planteplankton å finne i polarnatten, holder de ut gjennom vinteren, slik at de kan få avkom i det solen kommer opp og plantene kommer tilbake. Når vi analyserer mageinnholdet til Themisto som er fanget ved Svalbard i januar, ser vi at de er stappfulle av Calanus (det er i snitt plass til to Calanus finmarchicus i magen til en Themisto libellula). Dette viser oss at Themisto libellula og T. abyssorum også jakter med månelyset som hjelp. Noen av polarnattforskerne har begynt å kalle dem havets varulver, siden de blir så “blodtørste” i månelyset.

Themisto sp. på vei opp i den mørke natten for å jakte. Foto: Geir Johnsen, NTNU

Men – hvis de er så så nifse og altetende som varulver, er det da noen grunn til å måtte svømme ned og gjenne seg når det blir altfor månelyst? Ingen er alene i et økosystem! Selv om man spiser grovt av noen, vil andre spise jegerne. Blant de som liker å spise storøyde Themisto er polartorsk (Boreogadus saida), små marine fugler som alkekonge (Alle alle) og en hel del selarter. Derfor går det opp og ned, for både den ene og den andre, også i den aller mørkeste polarnatten.

Anne Helene

(Denne blogposten er også dør 8 i evertebratsamlingens engelskspråklige adventskalender)

Litteratur:

Berge J, Cottier F, Last KS et al (2009) Diel vertical migration of Arctic zooplankton during the polar night. Biology Letters 5, 69-72.

Berge J, Renaud PE, Darnis G et al (2015) In the dark: A review of ecosystem processes during the Arctic polar night. Progress in Oceanography 139, 258-271.

Kintisch E (2016)  Voyage into darkness. Science 351, 1254-1257

Kraft A, Berge J, Varpe Ø, Falk-Petersen S (2013) Feeding in Arctic darkness: mid-winter diet of the pelagic amphipods Themisto abyssorum and T. libellula. Marine Biology 160, 241-248.

Last KS, Hobbs L, Berge J, Brierley AS, Cottier F (2016) Moonlight Drives Ocean-Scale Mass Vertical Migration of Zooplankton during the Arctic Winter. Current Biology 26, 244-251.