Hoppa direkt till innehållet

Information till studenter och medarbetare med anledning av covid-19 (Uppdaterad: 26 januari 2021)

printicon
Publicerad: 04 feb, 2016

Kustbakterier frodas i älvvatten

NYHET Stora mängder löst kol från älvvatten möjliggör för bakterier att frodas i den nordligaste delen av Östersjön. I kustzonen dominerar bakterier som bas i födokedjan i stället för växtplankton, vilket gör födokedjan mindre effektiv. Klimatförändringarna förväntas leda till att mängden älvburet kol ökar i kustvattnen, vilket kommer att gynna bakterieproduktionen. Detta kan i sin tur innebära omfattande förändringar i hela det marina ekosystemet i dessa områden.

Ecochangeforskarna Daniela Figueroa och Joanna Paczkowska på väg ut på provtagning i Råneälvens mynningsområde med Mikael Molin, Umeå marina forskningscentrum.
Foto: Owen Rowe.

Bakterier är så små att du knappt kan se dem ens genom mikroskop. En enda liten milliliter havsvatten kan innehålla miljontals bakterier. Deras roll i marina ekosystem är inte att orsaka sjukdomar, vilket många kopplar samman bakterier med. Istället har de en viktig roll genom att bryta ner och återvinna organiskt material.

Det finns stora mängder organiskt material i havsvatten, speciellt i älvarnas mynningsområden. Under vårfloden kan man till och med se det brunfärgade älvvattnet blanda sig med havsvatten. Den bruna färgen orsakas av organiskt material som har sitt ursprung på land. Molekyler och partiklar absorberar ljus, vilket förklarar färgen. Tidigt på våren ökar mängden organiskt material i kustzonen, och bakterierna som lever på detta material frodas. Kolet i det organiska materialet används av bakterierna till att bygga biomassa, som sedan överförs till högre nivåer i näringskedjan, eller till bakteriernas egen ämnesomsättning och andning.

Bild från Råneälven.
I Råneälvens mynningsområde härrör det mesta av det lösta kolet i vattnet från land, och bakterieproduktionen är tre gånger högre än växtplanktonproduktionen. Foto: Owen Rowe.

Bas i födoväven

En serie mätningar av bakterieproduktion har gjorts i den allra nordligaste delen av Bottenviken av en grupp forskare kopplade till forskningsprogrammet Ecochange. Syftet var att studera olika aspekter av födovävseffektivitet och klimatförändringar. Området som studerats är beläget i mynningen av den oreglerade Råne älv. Här har den övervägande delen av det lösta kolet i vattnet sitt ursprung på land, och bakterieproduktionen är tre gånger högre än växtplanktonproduktionen. Med andra ord är födoväven i området tydligt bakteriebaserad.

Älvarna påverkar produktionen i kustzonen

Det älvburna kolet består mest av stora molekyler som är lösta i vattnet, och det är inte lätt för bakterierna att kunna smälta dessa och tillgodogöra sig materialet. Trots det verkar det som om bakterierna i mynningsområdet är specialiserade för att leva på det älvburna kolet, och begränsas av hur mycket löst organiskt kol i vattnet det finns. Hur pass viktiga näringsämnen, såsom kväve och fosfor, är för bakteriernas produktion varierar under säsongen och med avståndet från mynningsområdet. På våren och försommaren är kolbegränsningen tydlig, medan betydelsen av kväve och fosfor ökar vartefter sommaren fortskrider. Bakterier nära kusten är också mer kolbegränsade än bakterier längre ut till havs.

Mer bakterier – mindre fisk

Ilustration av molekyler.
Det älvburna kolet i havsvattnet består av stora molekyler som är svåra för bakterierna att tillgodogöra sig.
Illustration: Eva Jonsson/Ritrum efter en idé av Johan Wikner

Hur effektiv födoväven är indikerar hur mycket energi som krävs för kolet att flyttas från den lägsta nivån i födoväven till de högre nivåerna, såsom fisk. Om födoväven har bakterier som bas kommer stegen att bli fler jämfört med en födoväv baserad på växtplankton. Förklaringen är att bakterierna är så små att endast mycket små organismer kan äta dem. . Eftersom energiförlusterna är stora för varje nivå i födoväven blir effektiviteten lägre.

Men ekosystemen är aldrig enbart baserade på bakterier eller växtplankton, och förhållandet mellan bakterieproduktion och växtplanktonproduktion har stor betydelse för hur effektiv födoväven är. Om bakterieproduktionen ökar i förhållande till växtplanktonproduktionen förväntas detta påverka produktiviteten på högre nivåer i födoväven, vilket i sin tur kan påverka ekosystemets totala produktivitet. Med andra ord: mer bakterier ger mindre fisk.

Framtida förändringar

Numera finns många rapporter om förväntade förändringar i de marina ekosystemen på grund av klimatförändringarna. Subarktiska områden pekas ofta ut som särskilt intressanta, eftersom effekterna av klimatförändringar förväntas bli stora där. Både nederbörd och älvtillrinning kommer att öka, och därigenom även mängden älvburet organiskt material i kustzonen. Detta kommer att gynna bakterieproduktionen, samtidigt som växtplanktonproduktionen kommer att missgynnas av konkurrens om näring med bakterierna och av försämrade ljusförhållanden i vattnet. Vi ser ut att gå mot en framtid där den marina födoväven blir alltmer baserad på bakterier, och där vi kommer att se genomgripande förändringar i den subarktiska Östersjöns ekosystem.

Vetenskaplig publikation:

Figueroa, D., Rowe, O.F., Paczkowska, J., Legrand, C., Andersson, A. 2016. Allochthonous Carbon—a Major Driver of Bacterioplankton Production in the Subarctic Northern Baltic Sea. Microbial Ecology, DOI 10.1007/s00248 015 0714 4.

Läs mer om forskningsprogrammet EcoChange

Redaktör: Kristina Viklund