Det føltes skremmende... som å være fanget i en brennende by under et nattlig angrep." Dr. Arwyn Edwards beskriver ikke krig, men en nylig svett, tåkete dag på en bre på Svalbard, hvor rekordhøye sommertemperaturer forvandlet forskningsområdet hans til en strøm av smeltevann og rullende steiner.
Edwards spesialiserer seg på breøkologi – å studere liv som eksisterer på, inni og rundt isbreer og innlandsis. Etter tjue år med polarforskning har han alltid følt seg "rolig og tilpass" på isen. Men rask klimaenduring eroderer denne følelsen av trygghet.
Mens globale temperaturer ennå ikke har overskredet Parisavtalens grense på 1,5°C, ble denne terskelen krysset i Arktis for lenge siden. Svalbard varmes opp syv ganger raskere enn det globale gjennomsnittet.
Tiden renner ut for å forstå disse skjøre økosystemene – og de trillioner i klimarelaterte kostnader de kan utløse.
Edwards kaller de kuldetilpassede mikrobene han studerer for "vokterne og opphavsmennene til Arktis' nedgang." Ny forskning viser at snø- og islevende mikrober kan skape tilbakekoblingsmekanismer som akselererer smelting. Med over 70 % av jordens ferskvann låst i is og snø – og milliarder av mennesker som er avhengige av breføtte elver – har dette globale konsekvenser.
Likevel er det ikke alle polare mikrober som forverrer global oppvarming. Noen kan faktisk bremse metanutslipp – i hvert fall foreløpig.
### Frosne regnskoger
Inntil nylig trodde forskere at arktisk is og snø stort sett var livløse. På Longyearbreen, en bre nær verdens nordligste by, graver Edwards gjennom fjorvinterens snø for å forklare hvorfor denne antagelsen var feil.
Hvert nytt snøfall bærer med seg mikrober, og merkelig nok kan mikrober til og med utløse dannelse av snøflak. Hver kubikkcentimeter av bresnø inneholder hundrevis til tusenvis av levende celler – og typisk fire ganger så mange virus – noe som gjør den like kompleks som fruktbar jord. "Organismene som overlever her er utrolig avanserte," sier Edwards.
Om sommeren trives rødpigmenterte alger på snøoverflaten, der de svømmer opp og ned for å fange sollys for fotosyntese samtidig som de unngår UV-skade. Tette blomster skaper "vannmelonsnø" eller "blodsnø," et fenomen først notert av Aristoteles.
Under snøen treffer Edwards' spade fast breis – et annet blomstrende habitat der mikrober overlever ekstrem kulde, knappe næringsstoffer og de endeløse skiftene mellom arktisk vintermørke og sommermidnattssol. "Når jeg ser på en bre, ser jeg ikke bare is. Jeg ser... en tredimensjonal bioraktor," sier han.
Innebygd i isen er mørke, jordlignende fragmenter. Selv om de er uanselige, kalles disse "kryokonittkornene" ofte for breenes "frosne regnskoger." Hvert korn er et miniatyr, selvberget økosystem, fullt av bakterier, sopp, virus, protister og til og med små dyr som bjørnedyr og ormer.
Disse mikrobielle samfunnene kan forme globale prosesser, men Edwards er frustrert over at mange glasiologer avfeier dem som bare "urenheter." "Havforskere ville ikke behandlet fisk i havet som urenheter," påpeker han.
Mikrober i overflateis og snø produserer mørke pigmenter for å absorbere sollys og beskytte seg mot UV-stråler. De fanger også støv og partikler, noe som gjør isen og snøen mørkere – noe som akselererer smelting ved å absorbere mer varme.
Mikrober på is absorberer mer varme, noe som forårsaker raskere smelting – et fenomen kalt "biologisk mørkning." Disse mikrober reagerer også på globale endringer, som økte næringsstoffer fra luftforurensning, skogbrannrøyk eller støv fra krympende breer og utvidende tørre områder. "Snøkjemien i dag er annerledes enn førindustrielle tider," sier Edwards. Stigende temperaturer og lengre smeltesesonger, drevet av global oppvarming, akselererer ytterligere veksten av disse ismørkende mikrober.
Sammen skaper disse faktorene en farlig syklus: mikrober mørkner isen, øker temperaturene og akselererer smelting, noe som frigjør mer næringsrik avleiring. Denne avleiringen gir næring til enda mer mikrobielt vekst, noe som gjør overflaten enda mørkere.
Hver sommer dannes et biologisk mørket område – synlig fra rommet og på minst 100 000 kvadratkilometer – på Grønlands sørvestlige innlandsis. En studie fra 2020 fant at mikrober der bidrar til 4,4 til 6,0 gigatonn smeltevann, som utgjør opptil 13 % av total istap. Grønlands is inneholder nok vann til å heve globale havnivåer med over 7 meter. Mens IPCC-rapporter anerkjenner disse effektene, er de ennå ikke tatt med i klimamodeller.
Bresmeltevann er avgjørende for drikkevann, landbruk og vannkraft for over 2 milliarder mennesker i Alpene, Himalaya og Sentral-Asia. Men selv om global oppvarming begrenses til Parisavtalens mål, vil halvparten av disse breene forsvinne innen slutten av århundret.
### **Metan: En skjult trussel**
Utover mørkning av isen, lurer en annen fare: metan. I Arktis fanger breer og permafrost store underjordiske reserver av dette potente drivhusgassen. Men nye studier viser at mikrober som trives under breer også kan produsere store mengder metan. Etter hvert som permafrosten tiner og breer trekker seg tilbake, blir uventede metanutslipp fra dypet under en økende risiko.
På andre siden av fjorden fra Longyearbyen studerer professor Andy Hodson "pingoer" – hauger dannet når underjordisk vann under trykk bryter gjennom frossen jord. Vannet som kommer fra disse formasjonene er mettet med metan. Hodson sammenligner effekten med at breer "sprekker landskapet og tvinger ut gass. Metan siver opp fra bakken der væsker unnslipper under permafrosten."
Som på bestilling bryter en plutselig metanboble overflaten på en pingodam. "Jeg sier ikke at det er en 50-petagram metanbombe klar til å eksplodere," sier Hodson. Men med arktiske tilbakekoblingsmekanismer som potensielt kan legge til 25–70 billioner dollar i klimakostnader, er innsatsen enorm.
En grunn til at Hodson ikke er overveldende bekymret for dette stedet, er hans oppdagelse av metanetende mikrober – metanotrofer – som lever i pingoen. "Disse mikrober redder dagen," sier han. Selv om de ikke vil stoppe utslipp overalt, ville langt mer metan ha unnslippet uten dem.
### **"En døende bre"**
På overflaten av Fox...
(Note: Den opprinnelige teksten avbrytes midt i setningen, så jeg har bevart denne strukturen.)
På Fonna, en bre i sentrale Svalbard, bemerker Edwards at isoverflaten har sunket med 4 meter siden sist sommer og har krympet betydelig siden hans første besøk i 2011. "Denne breen er døende," sier han. "Den er i palliativ behandling, og likevel virker det som om ingen bryr seg."
Som alle levende organismer har hver bre sitt eget unike mikrobiom, noen ganger med arter som ikke finnes noe annet sted. Mens Edwards uten hell leter etter et mikrobiologisk habitat han studerte i fjor – trolig tapt til smelting og erosjon – sammenligner han opplevelsen med korallrevbiologer som ser forskningsstedene sine blekne og dø. Disse truede snø- og islevende mikrober er ikke bare vitenskapelig verdifulle; de kan også ha enorm økonomisk potensial. Deres genetiske tilpasninger til ekstrem kulde, mørke og lave næringsstoffer tilbyr en skattkiste av bioteknologiske løsninger for medisin, industri og avfallshåndtering. Men etter hvert som de globale temperaturene stiger, mister vi raskt muligheten til å studere, bruke og bevare denne unike biologiske mangfoldet.
Edwards foreslår et internasjonalt oppbevaringssted for å sikre polare mikrober – liknende Svalbards globale frøhvelv, som lagrer avlinger i nærliggende permafrostkamre. "Når jeg går av med pensjon eller dør, vil jeg at dette mikrobielle arkivet skal forbli som en varig ressurs for fremtidige generasjoner," sier han og peker mot det enorme, forsvinende landskapet. "Fordi de vil ikke ha denne breen, eller den der, eller den der borte."
Mange besøkende kommer til Svalbard for å se det spektakulære dyrelivet, som – foreløpig – er rikelig. Under en båttur gjennom en sentral fjord ser vi over 80 hvithvaler. Men selv denne blomstrende flokken er avhengig av usynlige mikrober: hvalene spiser fisk som lever av plankton, som igjen er avhengig av marine mikrober nært av næringsstoffer fra nærliggende breer – habitater delvis formet av de samme mikrober Edwards studerer.
Nordenskiöldbreen, en bre i sentrale Svalbard. Foto: Ben Martynoga
Dette tjener som en påminnelse om at polare mikrober ikke bare påvirker issmelting og globalt klima – de opprettholder hele økosystemer. Uten dem ville denne rikdommen forsvinne.
Edwards sammenligner sine hyppige arktiske reiser med å besøke sin far, som led av vaskulær demens på et sykehjem. Hvert besøk viste ytterligere nedgang. "Det er en gradvis prosess," sier han. "Du ville ikke merket tapet dag for dag."
### **Vanlige spørsmål om arktiske breer nær irreversible nedgang på grunn av mikrober**
#### **Enkle spørsmål**
**1. Hva skjer med arktiske breer?**
Arktiske breer smelter raskere, delvis på grunn av mikrober som mørkner isen, noe som får den til å absorbere mer varme og smelte fortere.
**2. Hvordan får mikrober breer til å smelte raskere?**
Mikrober som alger vokser på isen og gjør den mørkere. Mørkere is absorberer mer sollys, noe som øker varmen og smeltingen.
**3. Hvorfor anses denne nedgangen som "irreversibel"?**
Når breer smelter forbi et visst punkt, kan de ikke gjenopprettes naturlig, noe som fører til permanent is-tap og stigende havnivåer.
**4. Hva er hovedkonsekvensene av smelting av arktiske breer?**
Høyere havnivåer, økosystemer i ubalanse og endringer i globale værmønstre.
**5. Bidrar mennesker til dette problemet?**
Ja, klimaendringer fra drivhusgassutslipp varmer opp Arktis, noe som gjør breer mer sårbare for mikrobielt vekst og smelting.
#### **Avanserte spørsmål**
**6. Hvilke spesifikke mikrober får is til å smelte raskere?**
Hovedsakelig isalger og bakterier som mørkner breoverflaten.
**7. Hvordan sammenlignes mikrobielt vekst med andre smeltefaktorer?**
Mikrober forsterker smelting forårsaket av global oppvarming – de erstatter ikke CO₂s rolle, men forverrer effektene.
**8. Kan vi stoppe eller reversere mikrobielt issmelting?**
Ikke direkte, men å redusere globale utslipp bremser oppvarming, noe som begrenser mikrobielt vekst og is-tap.
**9. Finnes det naturlige prosesser som motvirker mikrobielt smelting?**
Vintersnødekke kan midlertidig redusere mikrobielt aktivitet, men oppvarmingstrender overstyrer denne effekten.
**10. Hvilken forskning gjøres for å takle dette problemet?**
Forskere studerer mikrobielle påvirkninger, tester kunstig hvitning av is og overvåker bre-tilbaketrekking for å forutsi fremtidige endringer.
#### **Praktiske bekymringer og eksempler**
**11. Hvor raskt kan arktiske breer forsvinne?**
Noen kan forsvinne innen tiår, men fullstendig arktisk is-tap kan ta århundrer – selv om vendepunkter kan komme tidligere.
**12. Vil det å stoppe utslipp redde breene?**
Det vil bremse smelting, men noen skader er allerede irreversible. Umiddelbare tiltak er avgjørende for å unngå verste scenarioer.
