Mystiskt blått sken över havet – forskare avslöjar den otippade boven

Ett oförklarligt fenomen genom tiderna

Ett ovanligt turkost sken i vattnen kring Antarktis har förbryllat vetenskapsmän i två decennier. Ny forskning avslöjar nu att den verkliga boven är en helt annan organism än vad satellitdata hittills har antytt.

Rymdobservationer pekade på massiva ansamlingar av mikroalger med kalkskal, som påstods ha stor betydelse för havets kolkretslopp. Men när forskarna äntligen nådde fram till denna extremt otillgängliga plats och mätte vad som faktiskt dolde sig i det iskalla vattnet, visade sig bilden vara långt mer komplex – och klimatmässigt obehaglig.

En mystisk fläck i världens yttersta hörn

I slutet av 1990-talet och början av 2000-talet upptäckte oceanografer något som inte passade in i något känt mönster. På satellitbilder dök det söder om det berömda bältet av kalkrikt vatten kallat Great Calcite Belt regelbundet upp en intensiv turkos fläck. Vattentemperaturerna i detta område är isande kalla, ofta under noll, och därmed ytterst fientliga mot många vanliga mikroalger.

Färgen antydde närvaron av enorma mängder kalkpansrade mikroalger – organismer som man normalt förknippar med varmare och mer välvilliga havszoner. Problemet var att teorin inte alls stämde överens med de faktiska förhållandena på platsen. Avståndet till land är enormt, inlandsisen bidrar inte till logistiken, och stormar samt istäcke förhindrade i åratal precisa mätningar.

Det turkosa området i södra havet passade inte in i något scenario från läroböckerna – varken biologiskt eller klimatmässigt.

Forskarna ställde därför upp allt nya hypoteser: ovanlig algblomning, damm från glaciärer, luftbubblor som reflekterade ljuset. Men ingen av dem kunde fullt ut förklara den optiska signal som registrerades från omloppsbanan. Och just denna tolkning lade grunden för globala uppskattningar av hur mycket koldioxid som verkligen ”gömmer sig” i södra havets djup.

Varför havets färg är avgörande för klimatet

Satellitiakttagelser är idag ett grundläggande verktyg för att övervaka havens biologi. Utifrån ytvattnets färgton upprättas kartor över koncentrationer av oorganiskt kol bundet i mikroorganismernas skal, blomningars intensitet undersöks, och det bedöms hur effektivt havet drar ut CO₂ ur atmosfären.

I det turkosa området – en av jordens viktigaste zoner för upptagning av koldioxid – blev dock signalen feltolkad. Modellerna antog att kalkskalsklädda mikroalger dominerade. I praktiken betydde det att mängderna av kol bundet i kalkstrukturer överskattades, och att områdets roll i klimatregleringen felbedömdes.

• Havsytors färg fungerar som en indirekt indikator för fytoplanktonets sammansättning.
• Olika arter binder kol på olika sätt och transporterar det i varierande tempo ner till djupen.
• En felaktig identifiering av en typ av mikroalg kan ändra hela den regionala kolbudgeten.

Först en stor forskningsexpedition, som genomfördes 2024–2025 med deltagande av flera amerikanska vetenskapliga institutioner, gjorde det möjligt att jämföra satellitdata med faktiska vattenmätningar – från ytan och ända ner till hundra meters djup.

Fartyget, sonderna och mikroskopet: vad lyser egentligen i det iskalla vattnet

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

I de varmare, mer subtropiska farvattnen dominerade helt andra mikroorganismer. I själva Great Calcite Belt var det faktiskt kalkskalsklädda mikroalger som hade övertrumfat. Men ännu längre mot söder förändrades bilden markant – här behärskade helt andra organismer vattenpelaren.

Den starkaste ”glimten” av det turkosa skenet kom inte från kalkplattor, utan från ovanligt täta ansamlingar av mikroalger som bygger glasartade skal av kiseldioxid.

Det visade sig att den optiska effekt som tidigare felaktigt hade satts i samband med kalkstrukturer, primärt berodde på en mycket stor mängd kiselalger. Deras skal av kiseldioxid reflekterar visserligen ljuset svagare enskilt än kalkplattor, men vid hög koncentration skapar de en kraftig, ljus signal som är synlig från omloppsbanan.

Hur glasartade skal förändrade tolkningen av satellitdata

Kiselalger är några av de viktigaste mikroalgerna i kallt vatten. Istället för kalk använder de kiseldioxid för att bygga fina men solida ”glasartade” höljen. I det aktuella området av södra havet visade sig just dessa skal vara den primära källan till ytans intensiva reflektivitet.

Satellitmodellernas algoritmer hade hittills avläst en liknande signal som tecken på höga koncentrationer av kalkstrukturer. Det översattes automatiskt till överskattade beräkningar av oorganiskt kol bundet i skalen.

Den nya analysen visar tydligt att man i åratal förväxlade signalen från kiseldioxidskal med reflektionen från kalkstrukturer. För att rätta till detta krävs en uppdatering av de algoritmer som behandlar satellitdata, så att de kan urskilja de fina skillnaderna i det optiska ”fingeravtrycket” från olika grupper av mikroalger. Det är tekniskt krävande – men avgörande för kvaliteten på framtida klimatprognoser.

Ömtåliga mikroalger funna långt utanför sitt förväntade utbredningsområde

Forskarna fann dessutom något som ingen hade väntat sig i så kallt vatten. I havsvirvlar – så kallade eddies – stötte man på ansamlingar av kalkskalsklädda mikroalger. Enligt tidigare antaganden borde de inte kunna överleva så långt mot söder, och absolut inte vid temperaturer som regelbundet faller under fryspunkten.

De roterande vattenmassorna fungerar som biologiska transportband som bär ömtåliga organismer in i zoner som teoretiskt sett borde vara dödliga för dem – och hjälper dem att åtminstone tillfälligt överleva där.

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

Därför är det viktigt för klimatprognoser

Olika grupper av fytoplankton påverkar havets kolkretslopp på vitt skilda sätt. Kalkskalsklädda mikroalger inkapslar en del av kolet i skal som sjunker långsamt. Kiselalger med tyngre kiseldioxidskal kan sända kol till havets djup väsentligt snabbare. En förskjutning i förhållandet mellan dessa grupper kan ändra hur effektivt havet tar upp CO₂ – och hur länge det fastställs.

Om de globala modellerna bedömer fytoplanktonets sammansättning felaktigt i avgörande zoner av södra havet, tar de också fel när det gäller dessa områdens roll som långsiktiga ”kollager.” De nya resultaten tvingar fram korrigeringar av fördelningskartan för de enskilda mikroalggrupperna och därmed till ändringar i många klimatsimuleringar som bygger på gamla antaganden.

Vad denna historia avslöjar om satelliters och modellers begränsningar

Historien om det turkosa skenet i södra havet illustrerar hur lätt moderna observationssystem kan vilseleda när direkta mätningar saknas. Satelliter ser endast ett tunt lager på ett par meter under ytan och försöker på den grunden gissa vad som händer i en vattenpelare som sträcker sig hundratals – ja, till och med tusentals – meter ner.

Utan årliga forskningsexpeditioner, sonder och prover undersökta under mikroskop är inte ens de mest avancerade maskininlärningsalgoritmerna och superdatorerna kapabla att hantera nyanserna i havens biologi. 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 södra havet reagerar mycket snabbt på klimatförändringar – från issmältning och ökad tillströmning av sötvatten till omvälvningar i havsströmarnas cirkulation. Varje sådan förändring kan inom några få år omstrukturera fytoplanktonsamhällena, ändra den färg av vattnet som är synlig från rymden, och påverka det sätt på vilket havet drar ut kol ur atmosfären. För forskare och klimatpolitiker är det en signal om att data löpande ska uppdateras, och att gamla antaganden ska behandlas med allt större försiktighet.