ทุกๆ ฤดูใบไม้ผลิ รังสีของดวงอาทิตย์จะกระทบยอดโลกเป็นครั้งแรกในรอบหลายเดือน ทำให้เกิดแสงสีชมพูและทำให้น้ำแข็งในทะเลอุ่นขึ้น อุณหภูมิสูงขึ้น หิมะและน้ำแข็งเริ่มละลาย และชีวิตก็เริ่มเบ่งบาน แม้ว่าคืนขั้วโลกเหนือจะเป็นโลกที่พลุกพล่านกว่าที่นักวิทยาศาสตร์จินตนาการไว้ในตอนแรก แต่ก็เทียบไม่ได้กับฤดูใบไม้ผลิเมื่อแพลงก์ตอนพืชผลิดอกบานใหญ่ซึ่งให้อาหารอันโอชะสำหรับใยอาหารที่เหลือในแถบอาร์กติก
แพลงก์ตอนสัตว์บางชนิดซึ่งอาศัยอยู่ในฤดูหนาวในระดับความลึกมาก
จะอพยพขึ้นสู่ผิวน้ำในฤดูใบไม้ผลิเพื่อกินสาหร่ายที่อุดมสมบูรณ์ สัตว์เล็กๆ เหล่านั้นกลายเป็นอาหารของปลา และในที่สุดก็สนับสนุนใยอาหารที่เหลือ วาฬสีเทาแคลิฟอร์เนีย ห่านเพรียง และนกอีก 135 สายพันธุ์อพยพขึ้นสู่จุดสูงสุดของโลกเพื่อกินสัตว์มากมายที่กินจากการบานสะพรั่ง นกนางนวลอาร์กติกยังเดินทาง 30,000 กิโลเมตรจากแอนตาร์กติกไปยังอาร์กติก ความคลั่งไคล้การให้อาหารในฤดูใบไม้ผลิคือ – ไม่ต้องสงสัยเลย – เหตุการณ์หลักในระบบนิเวศของอาร์กติก
“นั่นคืออาหารที่จะนำพาใยอาหารทั้งหมดไปตลอดทั้งปีที่เหลือ” โคเฮนกล่าว
ความสำเร็จของงานฉลองนี้ขึ้นอยู่กับเวลาและตำแหน่งของดอกไม้ในฤดูใบไม้ผลิ “สิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงฤดูหนาวจะเป็นจุดเริ่มต้นของการเพิ่มผลผลิต” หลิวกล่าว ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงกระตือรือร้นที่จะเข้าใจเดือนที่มืดมิดเหล่านั้นมากขึ้น
การรู้ว่าสาหร่ายแต่ละสายพันธุ์ตอบสนองต่อแสงในระดับต่ำอย่างไร จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ได้ดีขึ้นว่าเมื่อใดและที่ใดที่บุปผาเหล่านั้นอาจปรากฏขึ้นและแม้แต่องค์ประกอบของมัน
เป็นคำถามที่สำคัญในขณะนี้ที่เวลาและตำแหน่งของบุปผาเหล่านี้มีการเปลี่ยนแปลงโดยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
ในปี 2011 เควิน อาร์ริโก
นักชีววิทยาทางทะเลที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด กำลังล่องเรือวิจัยระหว่างอะแลสกาและไซบีเรีย ลึกลงไปในก้อนน้ำแข็งในทะเลชุคชี เมื่อเครื่องมือจมอยู่ใต้พื้นผิวไม่กี่เมตรแสดงว่ามีคลอโรฟิลล์ความเข้มข้นสูง ซึ่งเป็นตัวแทนของแพลงก์ตอนพืช . ดูเหมือนเป็นไปไม่ได้เพราะเขาถูกล้อมรอบด้วยน้ำแข็งและหิมะ ทั้งสองจะสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์ที่เข้ามาโดยไม่ให้แสงแดดส่องถึงแพลงตอนในน้ำด้านล่าง “เราคิดว่าเครื่องมือของเราทำงานผิดปกติ” Arrigo กล่าว ไม่สามารถเบ่งบานได้อยู่ใต้น้ำแข็ง แต่เมื่อทีมของเขาเจาะรูผ่านแผ่นบางๆ แล้วชนมหาสมุทรเบื้องล่าง น้ำสีเขียวก็ไหลขึ้นด้านบน
“มันเป็นเครื่องเปิดหูเปิดตา” Arrigo กล่าว “ฉันพนันได้เลยว่าเงินออมชีวิตของฉันไม่มีทางที่คุณจะเจออะไรแบบนี้ภายใต้น้ำแข็ง” แต่มีเพียงแพลงก์ตอนพืชที่บานเท่านั้นที่จะระบายสีน้ำเหล่านั้น และมันก็ใหญ่เท่ากับมอนแทนา
มีคำอธิบายง่ายๆ สำหรับการพบเซอร์ไพรส์นี้ 95 เปอร์เซ็นต์ของน้ำแข็งที่เก่าแก่ที่สุดและหนาที่สุดของอาร์กติกได้หายไปในช่วง 33 ปี ที่ผ่านมา ตามรายงานของ National Oceanic and Atmospheric Administration ตอนนี้ ส่วนบนสุดของโลกประกอบด้วยน้ำแข็งบางๆ ที่อายุน้อยเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งยอมให้แสงส่องเข้าไปในมหาสมุทรตอนบนและไปถึงแพลงก์ตอนพืชที่อยู่เบื้องล่าง นับตั้งแต่การศึกษาของ Arrigo ในปี 2011 มีการค้นพบบุปผาประมาณโหลใต้น้ำแข็ง Chris Horvat นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศที่มหาวิทยาลัยบราวน์ในพรอวิเดนซ์ รัฐโรดไอแลนด์ กล่าวว่า “เป็นการค้นพบที่น่าอัศจรรย์อย่างยิ่งที่เราไม่เคยคาดคิดมาก่อน
นอกจากนี้ สาหร่ายบุปผายังพบเห็นได้ในช่วงต้นฤดูกาลและกำลังคืบคลานไปทางเหนือ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงจะส่งผลต่อการแตกแขนงไปทั่วอาร์กติก หากบุปผาเกิดขึ้นในที่ใหม่หรือในเวลาที่ต่างกัน หญ้าแทะเล็มตั้งแต่แพลงก์ตอนสัตว์ไปจนถึงนกนางนวลอาร์กติกอาจพลาดการบานไปอย่างสิ้นเชิง
การเปลี่ยนแปลงนั้นทำให้ฟงกังวล “มันเหมือนกับผึ้งและดอกไม้” เธอกล่าว พืชจะบานตามอุณหภูมิ แต่มักต้องการแมลงเพื่อผสมเกสร หากแมลงเหล่านั้นไม่ได้อยู่ในวงจรชีวิตของพวกมันที่จะเป็นแมลงผสมเกสร ต้นไม้ที่ผลิบานเร็วเกินไปจะไม่ออกผล “แพลงก์ตอนพืชสามารถเติบโตและเติบโตได้” Fong กล่าว “แต่วิธีเดียวที่จะถ่ายโอนเนื้อหาไปยังเว็บอาหารคือถ้าผู้บริโภคหลักอยู่ที่นั่นและสามารถกินพวกมันได้”
เมื่อดอกบานในช่วงปลายฤดู น้ำทะเลค่อนข้างอุ่น แพลงก์ตอนสัตว์ทำซ้ำและลูกหลานของพวกมันเคี้ยวบนแพลงก์ตอนพืชที่ตกลงไปในน้ำ แต่ตอนนี้ดอกบานแล้ว เมื่อน้ำยังเย็นลง แพลงก์ตอนสัตว์ก็ยังไม่ขยายพันธุ์ ไม่มีลูกหลานคอยตักแพลงก์ตอนพืช
ในสถานการณ์ใหม่ของการบานก่อนหน้านี้ แพลงก์ตอนพืชส่วนใหญ่สามารถไปถึงก้นมหาสมุทรได้ ทำให้ระบบนิเวศที่อยู่ต่ำเจริญเติบโตได้ วาฬสีเทา วอลรัส และหอยกินกันที่ก้นทะเล แต่วาฬหัวโค้ง ปลาค็อดอาร์กติก และปลาแซลมอนกินอาหารในน้ำ และอาจได้รับผลกระทบจากผลที่ตามมาหากแพลงก์ตอนสัตว์พลาดโอกาสที่จะรับประทานอาหาร
ถึงแม้ว่าสิ่งนี้ส่วนใหญ่จะเป็นการเก็งกำไรจากการเปลี่ยนแปลงในช่วงแรกๆ “คณะลูกขุนยังคงตัดสินว่าจะเกิดอะไรขึ้น” Horvat กล่าว นักวิทยาศาสตร์ MOSAiC จะต้องเสร็จสิ้นการพักแรมในความมืดเพื่อให้ความกระจ่างเกี่ยวกับอาร์กติกที่เปลี่ยนแปลงไป
