What did the study detect under central Arctic sea ice, and which microbes are primarily responsible?

The study reports the first detections of nitrogen fixation beneath central Arctic sea ice, showing microbes convert atmospheric dinitrogen into ammonia to feed marine life. The process is primarily carried out by non-cyanobacterial microbes and is most concentrated along melting ice edges where conditions are most dynamic.

How does nitrogen fixation change as sea ice melts?

As sea ice retreats, ammonia availability in the Arctic Ocean is likely to rise substantially, with nitrogen fixation rates increasing sharply at the edges of melting ice where conditions are most dynamic, signaling more nitrogen to support algal production and linked ecosystem processes.

What ecological and carbon-cycle implications are discussed?

Greater nitrogen supply could fertilize algal production, supporting larger populations of small animals such as planktonic crustaceans and, ultimately, fish. Growing algae take up carbon dioxide from the atmosphere, and if more carbon is retained in Arctic waters or exported to the deep ocean, it could represent an additional sink for CO2.

What does the article say about the net climate effect of this process?

The net climate effect remains uncertain and is not yet known because it depends on multiple interacting processes, requiring further study and modeling to determine whether increased nitrogen fixation and algal growth will enhance or reduce atmospheric CO2 in the long term.

Stickstofffixierung unter arktischem Meereis entdeckt

Neue Beobachtungen unter dem Eis

Eine am 20. Oktober 2025 in Communications Earth & Environment veröffentlichte Studie berichtet über den erstmaligen Nachweis von Stickstofffixierung unter dem zentralen arktischen Meereis. Bei diesem Prozess wandeln Mikroben atmosphärisches Stickstoffgas in Ammoniak um, eine biologisch verfügbare Form von Stickstoff, die Algen und anderes marines Leben unterstützt.

Wissenschaftler waren lange davon ausgegangen, dass die Bedingungen unter dem arktischen Eis zu lebensfeindlich für stickstofffixierende Organismen seien. Die neue Arbeit zeigt, dass diese Annahmen unvollständig waren: Stickstofffixierung findet tatsächlich unter dem Eis statt, und die Raten steigen an den Rändern des schmelzenden Meereises, wo die Bedingungen am dynamischsten sind, stark an.

Verschiedene Mikroben, ähnliche Funktion

Potenzielle ökologische und klimatische Auswirkungen

Da das Meereis zurückweicht, kommen die Forscher zu dem Schluss, dass die Verfügbarkeit von Ammoniak im Arktischen Ozean wahrscheinlich erheblich zunehmen wird. Eine größere Stickstoffzufuhr könnte die Algenproduktion düngen, was kaskadenartige Auswirkungen auf das Nahrungsnetz hätte: Mehr Algen können größere Populationen von Kleintieren wie planktonischen Krebstieren und letztlich Fischen unterstützen.

Eine Zunahme der Algenbiomasse hat auch klimatische Auswirkungen. Wachsende Algen nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf; wenn ein größerer Teil dieses Kohlenstoffs in den arktischen Gewässern verbleibt oder in die Tiefsee transportiert wird, könnte dies eine zusätzliche Senke für CO2 darstellen. Der Netto-Klimaeffekt hängt jedoch von mehreren ineinandergreifenden Prozessen ab und ist noch nicht bekannt.

Verborgene Stickstofffixierung unter schmelzendem Arktis-Eis könnte Algenwachstum und Kohlenstoffaufnahme fördern

Neue Beobachtungen unter dem Eis

Verschiedene Mikroben, ähnliche Funktion

Potenzielle ökologische und klimatische Auswirkungen

Lücken für Modelle und zukünftige Forschung

Zusammenfassung

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Mattias Risberg

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