Terrestrischer Abfluss ist eine wichtige Quelle für biologische Eisnukleationspartikel in arktischen marinen Systemen

Zusammenfassung. Die beschleunigte Erwärmung der Arktis zeigt sich im Verlust von Meereis und schmelzenden Gletschern, was die Dynamik der marinen Biota erheblich verändert. Diese Störung der marinen Ökosysteme kann zu einer erhöhten Emission von biologischen Eisnukleationspartikeln (INPs) aus dem Ozean in die Atmosphäre führen. Einmal in der Luft, induzieren diese INPs das Gefrieren von Wolkentröpfchen, wodurch sich die Lebensdauer und die radiativen Eigenschaften von Wolken ändern. Trotz der potenziellen atmosphärischen Auswirkungen mariner INPs bleiben ihre Eigenschaften und Quellen unzureichend verstanden. Durch die Analyse des Meerwassers und der Mikroschicht an der Meeresoberfläche in zwei Fjorden im Südwesten Grönlands, die zwischen Juni und September 2018 gesammelt wurden, sowie durch die Untersuchung der INPs in Verbindung mit den mikrobiellen Gemeinschaften konnten wir eine deutliche saisonale Variation in der Anzahl der INPs und einen bemerkenswerten Beitrag durch terrestrischen Abfluss nachweisen. Wir fanden die höchste INP-Konzentration im Juni während der späten Phase der Phytoplanktonblüte und aktiver Schmelzprozesse, die zu einem erhöhten terrestrischen Abfluss führten. Diese hochaktiven INPs waren kleiner und weniger wärmesensibel als die später im Sommer gefundenen und die zuvor in arktischen marinen Systemen identifizierten. Eine negative Korrelation zwischen Salzgehalt und INP-Häufigkeit deutet darauf hin, dass der Süßwasserzufluss eine Quelle für INPs ist. Die stabile Sauerstoffisotopenanalyse sowie die starke Korrelation zwischen INPs und dem Vorhandensein terrestrischer und Süßwasserbakterien wie Aquaspirillum arcticum, Rhodoferax und Glaciimonas hoben meteoritisches Wasser als primäre Herkunft des Süßwasserzuflusses hervor, was darauf hindeutet, dass die bemerkenswert aktiven INPs aus terrestrischen Quellen wie Gletschern und Bodenabfluss stammen.