Vulnerability of the North Water ecosystem to climate change

• Published in: Nature Communications
• Main Authors: Ribeiro, Sofia, Limoges, Audrey, Massé, Guillaume, Johansen, Kasper L., Colgan, William, Weckström, Kaarina, Jackson, Rebecca, Georgiadis, Eleanor, Mikkelsen, Naja, Kuijpers, Antoon, Olsen, Jesper, Olsen, Steffen M., Nissen, Martin, Andersen, Thorbjørn, J, Strunk, Astrid, Wetterich, Sebastian, Syväranta, Jari, Henderson, Andrew C. G., Mackay, Helen, Taipale, Sami, Jeppesen, Erik, Larsen, Nicolaj K., Crosta, Xavier, Giraudeau, Jacques, Wengrat, Simone, Nuttall, Mark, Grønnow, Bjarne, Mosbech, Anders, Davidson, Thomas A.
• Other Authors: Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS), Variabilité de l'Océan et de la Glace de mer (VOG), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Station de Biologie Marine de Concarneau, Direction générale déléguée à la Recherche, à l’Expertise, à la Valorisation et à l’Enseignement-Formation (DGD.REVE), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Aarhus University Aarhus, Helsinki Institute of Sustainability Science (HELSUS), Faculty of Biological and Environmental Sciences Helsinki, Helsingin yliopisto = Helsingfors universitet = University of Helsinki-Helsingin yliopisto = Helsingfors universitet = University of Helsinki, Takuvik International Research Laboratory, Université Laval Québec (ULaval)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Danish Meteorological Institute (DMI), Department of Geosciences and Natural Resource Management Copenhagen (IGN), Faculty of Science Copenhagen, University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH), Alfred Wegener Institute Potsdam, Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung = Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research = Institut Alfred-Wegener pour la recherche polaire et marine (AWI), Helmholtz-Gemeinschaft = Helmholtz Association-Helmholtz-Gemeinschaft = Helmholtz Association, University of Eastern Finland, The School of Geography, Politics and Sociology; Newcastle University, Department of Geography (UNIVERSITé DE DURHAM), Durham University, Department of Biological and Environmental Science Jyväskylä Univ (JYU), University of Jyväskylä (JYU), Aarhus University Hospital, Middle East Technical University Ankara (METU), SINO-DANISH CENTRE FOR EDUCATION AND RESEARCH BEIJING CHN, Partenaires IRSTEA, Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Centre for GeoGenetics, Natural History Museum of Denmark, University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH)-Faculty of Science Copenhagen, Limnological Institute, University of Konstanz, Greenland Institute of Natural Resources (GINR), University of Alberta, National Museum of Denmark, Department of Conservation
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2021
• Subjects: [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean; Atmosphere; [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology; Arctic; Climate change; Greenland; inuit; little auk; Sea ice
• Online Access: https://hal.science/hal-03387921; https://hal.science/hal-03387921/document; https://hal.science/hal-03387921/file/s41467-021-24742-0-1.pdf; https://doi.org/10.1038/s41467-021-24742-0

International audience Abstract High Arctic ecosystems and Indigenous livelihoods are tightly linked and exposed to climate change, yet assessing their sensitivity requires a long-term perspective. Here, we assess the vulnerability of the North Water polynya, a unique seaice ecosystem that sustains the world’s northernmost Inuit communities and several keystone Arctic species. We reconstruct mid-to-late Holocene changes in sea ice, marine primary production, and little auk colony dynamics through multi-proxy analysis of marine and lake sediment cores. Our results suggest a productive ecosystem by 4400–4200 cal yrs b2k coincident with the arrival of the first humans in Greenland. Climate forcing during the late Holocene, leading to periods of polynya instability and marine productivity decline, is strikingly coeval with the human abandonment of Greenland from c. 2200–1200 cal yrs b2k. Our long-term perspective highlights the future decline of the North Water ecosystem, due to climate warming and changing sea-ice conditions, as an important climate change risk.