Bild: Ive van Krunkelsven
Bild: Ive van Krunkelsven
REPORTAGE Resultaten från forskningsprogrammet EcoChange visar att klimatförändringarna kan få negativa effekter på Östersjön. Det oroar forskarna. Det är av allra största vikt att forskningsresultaten når havsmiljöförvaltningen, så att miljöövervakning, havsplanering och havsmiljöförvaltning anpassas till en Östersjö som håller på att förändras.
Det blir mindre fisk och mer miljögifter i framtidens Östersjö. Förklaringen finns bland bakterier och växtplankton. Under de år som EcoChange pågått har födovävseffektivitet mejslats ut som ett centralt begrepp inom forskningsprogrammet. Den kommer att försämras i takt med att klimatet förändras.
"En viktig sak för EcoChange är att utreda vad denna försämring kommer att innebära i ekosystemets olika delar. Vi studerar hur det kan komma att påverka faktorer som ligger oss människor nära, såsom miljögiftshalter i vår föda och mängden fisk som produceras i framtidens Östersjö." säger Agneta Andersson, professor i marin ekologi vid Umeå universitet och vetenskaplig koordinator för EcoChange.
Både bakterier och växtplankton finns alltid närvarande i havsmiljön, men balansen mellan dessa förskjuts till bakteriernas fördel när klimatet förändras. Bakterierna ger fler steg i födoväven jämfört med växtplanktonen. Illustration: Mattias Pettersson.
BildDen försämrade födovävseffektiviteten har sin grund i den allra lägsta nivån i födoväven, bakterier och växtplankton. Både bakterier och växtplankton finns alltid närvarande i havsmiljön, men balansen mellan dessa förskjuts till bakteriernas fördel när klimatet förändras. Bakterierna ger fler steg i födoväven jämfört med växtplanktonen, vilket leder till sämre födovävseffektivitet. En ineffektiv bas kommer att transplanteras genom födoväven upp till fisk, och såväl fiskproduktionen som fiskens innehåll av miljögifter kan komma att påverkas.
Under flera år har forskare inom EcoChange fokuserat på det lösta kolet som transporteras från land till hav, och som förväntas öka som en effekt av klimatförändringarna. Johan Wikner, lektor vid Umeå universitet, och Kevin Vikström, nydisputerad forskningsingenjör, kan visa färska data på att det lösta organiska kolet har en viktig roll i ekosystemet.
"Det organiska kolet kanske till och med har en viktigare styrande funktion än både kväve och fosfor i vissa områden. Det är viktigt att denna parameter blir en parameter som mäts inom miljöövervakningen", säger Johan Wikner.
Doktoranden Li Zhao vid Umeå universitet studerar själva sammansättningen av det organiska kolet, och hur tillgängligt olika former av kol är för bakterier. Hon undersöker hur bakterierna anpassar sig till förändringar i kolets sammansättning. Det är en viktig pusselbit i att kunna förutsäga effekter av att det lösta kolet ökar i Östersjön.
Blomning av cyanobakterierna Nodularia spumigena, Dolichospermum sp. och Aphanizomenon sp. Blomningarna förväntas öka i framtiden.
BildKristina ViklundJavier Alegria, doktorand vid Linnéuniversitetet, fokuserar på pikocyanobakterier, alltså de allra minsta, encelliga cyanobakterierna. Blomningar av cyanobakterier spås öka i framtiden, och Javier har undersökt hur blomningarna varierar under året, hur de reagerar på förändrad näringstillgång och vilka skillnader som finns mellan kust och utsjö.
Vi studerar faktorer som ligger oss människor nära, såsom miljögiftshalter i vår föda och mängden fisk som produceras i framtidens Östersjö.
Dinoflagellaten Alexandrium ostenfeldii, en främmande art som kommit till Östersjön via barlastvatten, kan ställa till med problem i Östersjön. Den producerar ett gift som ackumuleras i musslor som ätit den. Koncentrationerna av denna dinoflagellat är oftast inte så höga i vattnet för att det är farligt att få en kallsup. I musslor som ätit den kan gifthalterna vara mycket högre. Elin Lindehoff, lektor vid Linnéuniversitetet, har studerat denna dinoflagellat, och visat att den kan komma att gynnas av klimatförändringarna.
Födoväven består av många steg, och kopplingen mellan de lägre nivåerna och fisk är djurplankton. Danny Lau, forskarassistent vid Umeå universitet, leder en grupp som studerar omättade fettsyror i djurplanktonen. Djurplanktonen de kan inte producera dessa livsviktiga fettsyror själva, utan måste få i sig dem via födan. Forskargruppen undersöker hur djurplanktonens innehåll av omättade fettsyror kommer att förändras av varmare klimat, och vad detta kan få för effekter längre upp i födoväven. Blir fisken mindre fet? Kommer produktionen av fisk att påverkas? Forskningsområdet är nytt, och svaren kommer om några år.
Tiamin, också kallat vitamin B1, produceras av bakterier och växtplankton, och överförs via djurplankton till djuren längre upp i näringskedjan. Fisk och fåglar har uppvisat symtom på tiaminbrist, vilket kan vara ett allvarligt hot mot Östersjöns fauna. Inom EcoChange arbetar en forskargrupp för att förstå grundorsakerna till denna störning. Clara Pérez Martinez, doktorand vid Linnéuniversitetet, studerar själva omsättningen av tiamin, och undersöker hur denna förändras under säsongen.
Istäckets utbredning och hur länge ett område är istäckt per år kommer att förändras med ett varmare klimat.FotoMarlene Johansson
BildMarlene JohanssonIstäcket kommer att förändras med ett varmare klimat. Jenny Ask, forskare vid Umeå universitet, och Elina Kari, forskare vid Stockholms universitet, har visat att istäcket har en stor effekt på livet i vattnet under isen. Ett istäcke som ligger länge gör att vattnet under isen skiktas, och skiktningen kan kvarstå till långt efter det att isen smält bort. Jenny Ask har i sina undersökningar i hav och fjällsjöar visat att primärproduktionen startar mycket tidigt i vattnet under isen, långt innan istäcket smält på våren.
Per Larssons forskargrupp vid Linnéuniversitetet studerar gäddan, en rovfisk nästan högst upp i födoväven. Gäddpopulationerna har minskat i kustområdena, bland annat på grund av att våtmarker som är lämpade för gäddlek har försvunnit. Därför arbetar man med att restaurera våtmarker. Kristofer Bergström, doktorand i Per Larssons forskargrupp, kan visa att dessa så kallade gäddfabriker faktiskt ökar produktionen av gädda.
Den kustlevande gäddan i Östersjön återvänder varje år till samma lekområde. Därigenom uppstår barriärer mellan populationer, vilket ger goda möjligheter för forskarna att studera de olika populationernas förmåga till anpassning till varierande miljöer. Arters förmåga till anpassning kan bli avgörande för hur de överlever i framtidens Östersjö, och gäddan är ett gott exempel på detta.
Vår forskning visar tydligt att klimatförändringarna kan få negativa effekter på Östersjön. Det oroar oss.
" Man får aldrig tro att vi kan lista ut hur födoväven ser ut om hundra år om vi inte räknar med att arterna anpassar sig efter nya förhållanden. Adaption förekommer på alla nivåer i födoväven, men fenomenet förbises ofta inom såväl forskning som förvaltning." säger Per.
Att förstå hur kvicksilver tas upp i näringsväven och sedan transporteras upp genom nivåerna är viktiga frågor som sysselsätter miljögiftsforskare inom EcoChange. Erik Björn, lektor vid Umeå universitet, visar att förändringar i balansen mellan bakterier och växtplankton också påverkar upptaget av metylkvicksilver, den giftigaste formen av kvicksilver. Själva omvandlingen av oorganiskt kvicksilver till organiskt metylkvicksilver görs av bakterier. Anne Sörensen, forskare vid Stockholms universitet, arbetar med att utveckla modeller för kvicksilvrets väg genom födoväven.
"Den absolut viktigaste processen är upptaget från vattnet till cyanobakterier och växtplankton. Artsammansättningen i denna del av födoväven blir viktig för hur mycket metylkvicksilver som kommer att komma in i födoväven." säger hon.
Vinterprovtagning av vatten i Bottenviken. Miljöövervakning är kostsamt, och det gäller att mäta rätt saker.
BildKatarina KonradssonForskningsprogrammet EcoChange har en nära kopplingen till förvaltningen, och forskarna strävar efter att koka ihop resultaten till konkreta råd till förvaltningen. Redan från start hade havsmiljöförvaltningen en aktiv del i programmet, och samarbetet har utvecklats under programmets gång. Representanter från myndigheter har pekat på frågor som behöver besvaras, kunskap som saknas och delar av havsmiljöförvaltningen som behöver stöd från forskningen.
Resultaten behöver konkretiseras och kvantifieras för att komma till nytta inom förvaltningen. Hur stort är exempelvis problemet med det ökade inflödet av löst organiskt kol? Vad kostar oss miljögiftsproblemen? Hur kan förvaltningen dra nytta av kunskapen om kustområdenas filtrerande funktion?
En fråga som är ständigt aktuell är vad som behöver övervakas.
"Vi jobbar ständigt med att förbättra miljöövervakningen, och har höga krav på oss att leva upp till internationella direktiv och överenskommelser. Det gäller att arbeta effektivt, och mäta rätt saker. Här har vi mycket kunskap att hämta från EcoChange." säger Elisabeth Sahlsten, utredare vid Havs- och vattenmyndigheten och medlem av referensgruppen för EcoChange.
Agneta Andersson understryker vikten av en god kommunikation mellan forskning och havsmiljöförvaltning.
"Inom de projekt som bedrivs inom EcoChange är det många resultat som visar att klimatförändringarna kan få negativa effekter på Östersjön. Det oroar oss. Havsmiljöförvaltningen måste få möjlighet att ta del av våra resultat och anpassa såväl övervakning som planering och förvaltning till en Östersjö som håller på att förändras."
Text: Kristina Viklund februari 2019
Texten är en sammanfattning av den konferens som EcoChange arrangerade i november 2018.