Overview of the MOSAiC expedition: Ecosystem
Allison A Fong
(1)
,
Clara J M Hoppe
(1)
,
Nicole Aberle
(2, 3)
,
Carin J Ashjian
(4)
,
Philipp Assmy
(5)
,
Youcheng Bai
(6)
,
Dorothee C E Bakker
(7)
,
John Paul Balmonte
(8, 9)
,
Kevin R Barry
(10)
,
Stefan Bertilsson
(11)
,
William Boulton
(12)
,
Jeff Bowman
(13)
,
Deborah Bozzato
(14)
,
Gunnar Bratbak
(15)
,
Moritz Buck
(16)
,
Robert G Campbell
(17)
,
Giulia Castellani
(1, 5)
,
Emelia J Chamberlain
,
Jianfang Chen
,
Melissa Chierici
,
Astrid Cornils
,
Jessie M Creamean
,
Ellen Damm
,
Klaus Dethloff
,
Elise S Droste
,
Oliver Ebenhöh
,
Sarah Lena Eggers
,
Anja Engel
,
Hauke Flores
,
Agneta Fransson
,
Stephan Frickenhaus
,
Jessie Gardner
,
Cecilia E Gelfman
,
Mats A Granskog
,
Martin Graeve
,
Charlotte Havermans
,
Céline Heuzé
,
Nicole Hildebrandt
,
Thomas C J Hill
,
Mario Hoppema
,
Antonia Immerz
,
Haiyan Jin
,
Boris Koch
,
Xianyu Kong
,
Alexandra Kraberg
,
Musheng Lan
,
Benjamin A Lange
,
Aud Larsen
,
Benoit Lebreton
(18)
,
Eva Leu
,
Brice Loose
,
Wieslaw Maslowski
,
Camille Mavis
,
Katja Metfies
,
Thomas Mock
,
Oliver Müller
,
Marcel Nicolaus
,
Barbara Niehoff
,
Daiki Nomura
,
Eva-Maria Nöthig
,
Marc Oggier
,
Ellen Oldenburg
,
Lasse Mork Olsen
,
Ilka Peeken
,
Donald Perovich
,
Ovidiu Popa
,
Benjamin Rabe
,
Jian Ren
,
Markus Rex
,
Annette Rinke
,
Sebastian Rokitta
,
Björn Rost
,
Serdar Sakinan
,
Evgenii Salganik
,
Fokje Schaafsma
,
Hendrik Schäfer
,
Katrin Schmidt
,
Katyanne Shoemaker
,
Matthew Shupe
,
Pauline Snoeijs-Leijonmalm
,
Jacqueline Stefels
,
Anders Svenson
,
Ran Tao
,
Sinhué Torres-Valdés
,
Anders Torstensson
,
Andrew Toseland
,
Adam Ulfsbo
,
Maria van Leeuwe
,
Martina Vortkamp
,
Alison Webb
,
Yanpei Zhuang
,
Rolf Gradinger
1
AWI -
Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research
2 Department of Biology, Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Trondheim, Norway
3 Institute of Marine Ecosystem and Fishery Science
4 WHOI - Woods Hole Oceanographic Institution
5 Norwegian Polar Institute
6 Key Laboratory of Marine Ecosystem Dynamics, Second Institute of Oceanography, Ministry of Natural Resources
7 School of Environmental Sciences, University of East Anglia
8 Department of Earth and Environmental Sciences, Lehigh University
9 Department of Ecology, Environment and Plant Sciences, Stockholm University
10 Department of Atmospheric Science, Colorado State University
11 Department of Aquatic Sciences and Assessment, Swedish University of Agricultural Sciences
12 UEA - University of East Anglia [Norwich]
13 SIO - UC San Diego - Scripps Institution of Oceanography
14 GELIFES - Groningen Institute for Evolutionary Life Sciences [Groningen]
15 Bergen University College
16 SLU - Swedish University of Agricultural Sciences = Sveriges lantbruksuniversitet
17 URI - University of Rhode Island
18 LIENSs - LIttoral ENvironnement et Sociétés
2 Department of Biology, Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Trondheim, Norway
3 Institute of Marine Ecosystem and Fishery Science
4 WHOI - Woods Hole Oceanographic Institution
5 Norwegian Polar Institute
6 Key Laboratory of Marine Ecosystem Dynamics, Second Institute of Oceanography, Ministry of Natural Resources
7 School of Environmental Sciences, University of East Anglia
8 Department of Earth and Environmental Sciences, Lehigh University
9 Department of Ecology, Environment and Plant Sciences, Stockholm University
10 Department of Atmospheric Science, Colorado State University
11 Department of Aquatic Sciences and Assessment, Swedish University of Agricultural Sciences
12 UEA - University of East Anglia [Norwich]
13 SIO - UC San Diego - Scripps Institution of Oceanography
14 GELIFES - Groningen Institute for Evolutionary Life Sciences [Groningen]
15 Bergen University College
16 SLU - Swedish University of Agricultural Sciences = Sveriges lantbruksuniversitet
17 URI - University of Rhode Island
18 LIENSs - LIttoral ENvironnement et Sociétés
Allison A Fong
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477715
Clara J M Hoppe
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477716
Youcheng Bai
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477720
Dorothee C E Bakker
- Fonction : Auteur
- PersonId : 987063
John Paul Balmonte
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477721
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Kevin R Barry
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477722
Stefan Bertilsson
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1090917
Deborah Bozzato
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477725
Moritz Buck
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477727
Giulia Castellani
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477729
Emelia J Chamberlain
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477730
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Jianfang Chen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1115851
Melissa Chierici
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477731
Astrid Cornils
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477732
Jessie M Creamean
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477733
Ellen Damm
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477734
Klaus Dethloff
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477735
Elise S Droste
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477736
Oliver Ebenhöh
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477737
Sarah Lena Eggers
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477738
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Anja Engel
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477739
Hauke Flores
- Fonction : Auteur
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Agneta Fransson
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477740
Stephan Frickenhaus
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477741
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Jessie Gardner
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477742
Cecilia E Gelfman
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477743
Mats A Granskog
- Fonction : Auteur
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Martin Graeve
- Fonction : Auteur
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Charlotte Havermans
- Fonction : Auteur
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Céline Heuzé
- Fonction : Auteur
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Nicole Hildebrandt
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477748
Thomas C J Hill
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477749
Mario Hoppema
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477750
Antonia Immerz
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477751
Haiyan Jin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477752
Boris Koch
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477753
Xianyu Kong
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477754
Alexandra Kraberg
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477755
Musheng Lan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477756
Benjamin A Lange
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477757
Aud Larsen
- Fonction : Auteur
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Benoit Lebreton
- Fonction : Auteur
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Eva Leu
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477759
Brice Loose
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477760
Wieslaw Maslowski
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477761
Camille Mavis
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477762
Katja Metfies
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477763
Thomas Mock
- Fonction : Auteur
- PersonId : 911245
Oliver Müller
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477764
Marcel Nicolaus
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477765
Barbara Niehoff
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477766
Daiki Nomura
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477767
Eva-Maria Nöthig
- Fonction : Auteur
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Marc Oggier
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477768
Ellen Oldenburg
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477769
Lasse Mork Olsen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477770
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Ilka Peeken
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1174850
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Donald Perovich
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761115
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Ovidiu Popa
- Fonction : Auteur
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Benjamin Rabe
- Fonction : Auteur
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Jian Ren
- Fonction : Auteur
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Markus Rex
- Fonction : Auteur
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Annette Rinke
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761783
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Sebastian Rokitta
- Fonction : Auteur
- PersonId : 791020
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Björn Rost
- Fonction : Auteur
- PersonId : 775896
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Serdar Sakinan
- Fonction : Auteur
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Evgenii Salganik
- Fonction : Auteur
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Fokje Schaafsma
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477773
- ORCID : 0000-0002-8945-2868
Hendrik Schäfer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477774
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Katrin Schmidt
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1310166
- ORCID : 0000-0002-6488-623X
Katyanne Shoemaker
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477775
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Matthew Shupe
- Fonction : Auteur
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Pauline Snoeijs-Leijonmalm
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477776
- ORCID : 0000-0002-4544-2668
Jacqueline Stefels
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477777
- ORCID : 0000-0001-9491-1611
Anders Svenson
- Fonction : Auteur
Ran Tao
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477778
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Sinhué Torres-Valdés
- Fonction : Auteur
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Anders Torstensson
- Fonction : Auteur
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Andrew Toseland
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1304073
- ORCID : 0000-0002-6513-956X
Adam Ulfsbo
- Fonction : Auteur
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Maria van Leeuwe
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477780
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Martina Vortkamp
- Fonction : Auteur
Alison Webb
- Fonction : Auteur
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Yanpei Zhuang
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1477782
- ORCID : 0000-0002-1409-5640
Rolf Gradinger
- Fonction : Auteur
- PersonId : 823764
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Résumé
The international and interdisciplinary sea-ice drift expedition “The Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate” (MOSAiC) was conducted from October 2019 to September 2020. The aim of MOSAiC was to study the interconnected physical, chemical, and biological characteristics and processes from the atmosphere to the deep sea of the central Arctic system. The ecosystem team addressed current knowledge gaps and explored unknown biological properties over a complete seasonal cycle focusing on three major research areas: biodiversity, biogeochemical cycles, and linkages to the environment. In addition to the measurements of core properties along a complete seasonal cycle, dedicated projects covered specific processes and habitats, or organisms on higher taxonomic or temporal resolution in specific time windows. A wide range of sampling instruments and approaches, including sea-ice coring, lead sampling with pumps, rosette-based water sampling, plankton nets, remotely operated vehicles, and acoustic buoys, was applied to address the science objectives. Further, a broad range of process-related measurements to address, for example, productivity patterns, seasonal migrations, and diversity shifts, were made both in situ and onboard RV Polarstern. This article provides a detailed overview of the sampling approaches used to address the three main science objectives. It highlights the core sampling program and provides examples of habitat- or process-specific sampling. The initial results presented include high biological activities in wintertime and the discovery of biological hotspots in underexplored habitats. The unique interconnectivity of the coordinated sampling efforts also revealed insights into cross-disciplinary interactions like the impact of biota on Arctic cloud formation. This overview further presents both lessons learned from conducting such a demanding field campaign and an outlook on spin-off projects to be conducted over the next years.
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