Mystiskt blått sken över havet. Forskare avslöjar äntligen sanningen

Ett oförklarligt fenomen i två decennier

En ovanlig turkosblå glöd i haven kring Antarktis har förbryllat forskare i över tjugo år. Ny forskning avslöjar nu att den ansvariga organismen är en helt annan än vad satellitdata hittills har antytt.

Observationer från rymden pekade mot enorma ansamlingar av mikroalger med kalkskal, som enligt uppgift skulle ha stor inverkan på havets kolkretslopp. Men när man äntligen lyckades nå fram till denna extremt otillgängliga plats och mäta vad som faktiskt dolde sig i det iskalla vattnet, visade sig bilden vara långt mer komplicerad — och klimatmässigt obehaglig.

En gåtfull fläck i kartans utkant

I slutet av 1990-talet och början av 2000-talet upptäckte oceanografer något som inte passade in i några kända mönster. På satellitbilder söder om det berömda bältet av kalkrikt vatten kallat Great Calcite Belt dök det regelbundet upp en intensivt turkosblå fläck. I detta område är vattnet iskallt, ofta under noll grader, och därmed ytterst fientligt mot många vanliga mikroalger.

Färgen antydde närvaron av enorma mängder mikroalger med kalkplattor — organismer man normalt förknippar med varmare och mer välkomnande havszoner. Problemet var bara att teorin inte alls stämde överens med de lokala förhållandena. Stormar och is förhindrade i åratal precisa mätningar på plats.

Den turkosa fläcken i det södra havet passade inte in i något känt scenario — varken biologiskt eller klimatmässigt.

Forskare formulerade därför ständigt nya hypoteser: ovanliga algblomningar, damm från glaciärer, luftbubblor som reflekterade ljuset. Ingen av dem kunde dock helt förklara den optiska signalen registrerad från omloppsbana. Och just denna tolkning låg till grund för globala uppskattningar över hur mycket koldioxid som faktiskt ”lagras” i de södra havdjupen.

Varför havets färg är avgörande för klimatet

Satellitobservationer är idag det primära verktyget för övervakning av havets biologi. Baserat på vattenytas färgton skapas kartor över koncentrationer av oorganiskt kol bundet i mikroorganismernas skal, blomningsintensitet undersöks, och man bedömer hur effektivt havet drar CO₂ ur atmosfären.

Men i området med den turkosa fläcken — en av jordens viktigaste zoner för upptagning av koldioxid — avlästes signalen felaktigt. Modellerna förutsatte dominans av mikroalger med kalkskal. Det betydde i praktiken överskattade uppskattningar över kol låst i kalkstrukturer och en förvrängd bedömning av områdets roll i klimatregleringen.

• Havsytans färg fungerar som en indirekt indikator för växtplanktonets sammansättning.
• Olika arter binder kol olika och transporterar det till djupet i olika takt.
• En felidentifiering av en typ av mikroalg kan förändra hela bilden av en regions kolbalans.

Först en större forskningsexpedition, organiserad 2024–2025 med deltagande av flera amerikanska vetenskapliga institutioner, gjorde det möjligt att jämföra satellitdata med verkliga vattenmätningar — från ytan och ner till hundra meters djup.

Fartyg, sonder och mikroskop: vad som verkligen lyser i det iskalla vattnet

Forskarteamet ombord på fartyget R/V Roger Revelle seglade genom olika biologiska zoner i det södra havet och genomförde ett ovanligt tätt nät av mätningar. Man registrerade inte bara vattnets färg, utan även koncentrationen av oorganiskt kol, mängden kiselsyra, bildningshastigheten av skal samt växtplanktonets sammansättning — bokstavligen cell för cell under mikroskopet.

I de varmare, mer subtropiska vattnen dominerade helt andra mikroorganismer. I Great Calcite Belt-området var det faktiskt mikroalger med kalkplattor som hade tagit över. Men ännu längre mot söder förändrades situationen markant — andra organismer härskade helt i vattenpelaren.

Den starkaste ”blinkningen” av turkos glöd kom inte från kalkplattor, utan från extremt täta ansamlingar av mikroalger som bygger glasartade skal av kiselsyra.

Det visade sig att den optiska effekten, som tidigare felaktigt hade förväxlats med signalen från kalkstrukturer, främst berodde på en mycket stor mängd kiselalger. Deras kiselsyrakapslar reflekterar individuellt ljuset svagare än kalkplattor, men vid enorm täthet skapar de en kraftig, ljus signal synlig från omloppsbana.

Glasskal som ändrade tolkningen av satelliterna

Kiselalger är bland de viktigaste mikroalgerna i kallt vatten. Istället för kalk använder de kiselsyra för att bilda fina, men hårda ”glasartade” skal. I det aktuella området av det södra havet visade sig just dessa skal vara den primära orsaken till ytans intensiva reflektivitet.

Hittills hade satellitmodellernas algoritmer avläst en liknande signal som tecken på höga koncentrationer av kalkstrukturer. Det medförde automatiskt överskattade beräkningar av oorganiskt kol bundet i skalen.

Den nya analysen visar tydligt att man i åratal förväxlade signalen från kiselsyrakapslar med reflexen från kalkstrukturer. För att rätta till detta krävs en uppdatering av algoritmerna för behandling av satellitdata, så att de kan skilja mellan de fina skillnaderna i den optiska ”signaturen” hos olika grupper av mikroalger. Det är tekniskt svårt, men avgörande för kvaliteten på framtida klimatprognoser.

Känsliga mikroalger breder ut sig vidare än antaget

Forskarna fann också något ingen hade förväntat sig i så kallt vatten. I oceaniska virvlar — så kallade eddies — stötte man på ansamlingar av mikroalger med kalkplattor. Enligt tidigare antaganden borde de inte kunna överleva så långt mot söder, och definitivt inte vid temperaturer som regelbundet faller under noll.

Roterande vattenmassor fungerar som biologiska transportband, som för känsliga organismer in i zoner som teoretiskt sett är dödliga för dem — och hjälper dem med att åtminstone tillfälligt överleva där.

Dessa virvlar suger vatten till sig från andra breddgrader och skapar därmed en sorts ”transportkorridorer” för mikroorganismer. Tack vare detta kan små populationer upprätthålla sig i områden som i klassiska biogeografiska modeller låg utanför deras räckvidd.

Varför detta är viktigt för klimatprognoserna

Olika grupper av växtplankton påverkar havets kolkretslopp på vitt skilda sätt. Mikroalger med kalkplattor stänger in en del kol i skal som sjunker långsamt. Kiselalger med tyngre kiselsyrakapslar kan skicka kol till havets djup långt snabbare. En förskjutning i förhållandet mellan dessa grupper kan förändra hur effektivt havet absorberar CO₂ — och hur länge det håller kvar det.

Om globala modeller därför bedömer växtplanktonets sammansättning felaktigt i centrala zoner av de södra haven, tar de också fel när det gäller dessa områdens roll som långsiktiga ”kolförråd”. De nya resultaten tvingar fram korrigeringar av kartorna över fördelningen av de enskilda mikroalggrupperna — och därmed till ändring av många klimatsimuleringar baserade på gamla förutsättningar.

Vad denna historia säger om satelliters och modellers begränsningar

Fallet med den turkosa glöden i det södra havet visar hur lätt moderna observationssystem kan vilseleda när det saknas direkta mätningar. Satelliter ser bara ett tunt skikt på några få meter vid ytan och försöker utifrån det gissa vad som händer i vattenpelaren ner till hundratals — ja, till och med tusentals — meters djup.

Utan årliga forskningsresor, sonder och prover undersökta under mikroskop kan inte ens de mest avancerade maskininlärningsalgoritmerna eller superdatorerna hantera havbiologins nyanser. I praktiken betyder det att man är tvungen att kombinera det ”kosmiska” perspektivet med mödosamt och dyrt arbete ombord på forskningsfartyg.

Det är värt att komma ihåg att det södra havet reagerar mycket snabbt på klimatförändringar — från issmältning över ökad tillströmning av sötvatten till omformuleringar i havströmmars kretslopp. Varje sådan förändring kan inom några år omstrukturera växtplanktonets samhällen, ändra vattnets färg sett från rymden och det sätt havet drar kol ur atmosfären på. För forskare och klimatpolitiska beslutsfattare är det en signal om att data löpande måste uppdateras, och att gamla antaganden ska behandlas med allt större försiktighet.