För några dagar sedan försvarade Maria Schück sin avhandling ”Floating treatment wetlands for stormwater management, plant species selection and influence of external factors for heavy metal and chloride removal in a cold climate”. Det handlar alltså om fytoremediering, att det går att använda växter för att ta upp tungmetaller och anra föroreningar ut mark och vatten. Ett mycket viktigt och spännande forskningsområde.
Avhandling vid Stocholms universitetet, Institutionen för ekologi, miljö och botanik.Maria gräver upp växter till sina forskningsexperiment.
Detta skedde med bravur! Vi på Tångbloggen vill passa på att gratulera till en avhandling som omfattar hela processen, från att vara i fält och gräva upp experimentmaterialet till att testa hur effektiva de är på att ta upp föroreningar i laboratoriet och under fältförhållanden i konstgjorda flytande våtmarker.
Samspelet mellan miljöfaktorer och valet av växter är avgörande för hur effektivt upptaget av olika metaller blir.
Bland annat visar Maria på viktiga faktorer som påverkar arternas upptag av tungmetaller och hur bra de tål att växa i vatten med förhöjd salthalt, som orsakats av att man saltar vägbanan på vintern.
Halvgräset jättestarr har en lång växtsäsong vilket gör den mer effektiv på att ta upp metaller Den flytande våtmarken till vänster har varit placerad i skuggan jämfört med den till höger. Resultat: Mindre rotbiomassa.
Andra viktiga faktorer är om arten har en kort eller lång tillväxtsäsong och om den bildar stora mängder rötter, vilket ökar upptaget av metaller. Eller om växterna t.ex. skuggas under stor del av dagen t.ex. under en bro, vilket också leder till mindre tillväxt och produktion av biomassa.
Olika arter är olika effektiva, vilket innebär att innan valet av art bestäms bör dagvattnets sammansättning av metaller och klorid analyseras.
Här flyter en liten experimentell våtmark och genererar forskningsdata.
På den sista bilden syns en av Maria Schück´s flytande våtmarker. Självfallet måste storleken eller antalet av flytande våtmarker anpassas efter mängden dagvatten som tillförs området för att kunna vara effektiva. Och det finns mer utvecklingsarbete att göra kring frågor som hur den flytande våtmarken skall skördas och hanteras. Men Maria Schück har genom sin avhandling gett ett viktigt bidrag till ämnet. Igen, STORT GRATTIS MARIA från oss på Tångbloggen. Vi önskar dig lycka till i ditt fortsatta arbete med att bidra till att öka kunskapen om hur vi kan använda växter till att rena vatten.
Torsdagen den 10e februari försvarade Caroline Raymond med bravur sin avhandling ”Ecological succession of benthic macrofauna following disturbance. Effects of contaminants and in situ sediment remediation”. Hon blev den första, och kanske sista, att genomföra detta helt och hållet över zoom på Institutionen för ekologi, miljö och botanik, DEEP, Stockholms universitet.
Carolines forskning har täckt en lång tidsperiod, vilket gör den extra intressant och viktig. Och hon har arbetat både i fullt marina miljöer i Norge och i Östersjöns bräckta vatten där artrikedomen är mycket lägre.
Denna figur äe en klassiker som visar hur djursamhället på västkusten förändras vid olika påverkan av hög organisk belastning som startar genom tillförsel av näring från land.
I den klassiska figuren, gjord av Ruter Rosenberg 1978 tillsammans med Pearsson, syns hur djurlivet kan leva djupt ner i sedimentet när det är gott om syre och lite organiskt material tills det nästan inte finns något syre kvar och djursamhället blir allt artfattigare.
Tre viktiga slutsatser från Carolines doktorsavhandling
Efter presentationen kom opponentens och ledamöternas frågor och diskussioner som var grundliga och intressanta. Men tillsammans med att det hela skedde via zoom ledde det till att det också blev en av de längre disputationerna. Men tillslut kom beskedet att Caroline nu är institutionens nyaste doktor! För detta vill vi på Tångbloggen utbringa ett fyrfaldigt HURRA, HURRA, HURRA, HURRA! Och i denna form överlämna ett litet stilleben med några av de arter som Caroline studerat noga under många år.
Skorv och skal av hjärtmussla och östersjömussla som nu igen heter MACOMA (värt ett extra hurra!)
Det andra namnet har jag redan hunnit glömma om det inte var för diskussionen om att utbringa en Lime-Cola skål och att vi får fira den nya doktorn på riktigt när alla är friska och solen skiner!
Detta är en akademisk ritual att spika upp avhandlingen och på Institutionen för ekologi, miljö och botanik görs det på en bred planka utanför lunchrummet. Det är många avhandlingar och lite trångt att hitta en plats. Med hjälp av sin handledare Johan Eklöf och sina två barn fixade Åsa spikningen med elegans.
Det är en stor spik så det gäller att hamra in den med kraft.
Spikningen skall ske minst tre veckor innan doktorsavhandlingen försvaras offentligt. Avhandlingen ”Aquatic vegetation in coastal ecosystems. The role of biotic interactions and environmental change for ecosystem functions and resilience in the Baltic Sea” handlar om hur komplexa biotiska faktorer och miljöförändringar påverkar vegetationen på grunda bottnar I Östersjön.
Gäddnate och öronmanet pryder omslaget.
Självklart kommer Tångbloggen att rapportera mer från själva disputationen som sker Fredagen den 21 januari, kl. 9.30.
I Vetenskapens Värld igår gavs en bred översikt över tänkbara produkter att äta i framtiden. Detta satte igång lite funderingar hos mig. Somliga har konsumerats sedan århundraden tillbaka i andra delar av världen och somliga är helt nya produkter som t.ex. att ta hand om rester vid framställningen av rapsolja eller göra en proteinprodukt av hampa som kan fungera som ersättning för animaliskt kött. Programmet i sin helhet går att hitta fram till i mars 2021.
Här kommer det att handla om tankar och funderingar kring vad vi kan komma att skörda eller odla i svenska vatten på västkusten.
Det som finns att skörda är bland annat det japanska jätteostronet som spritt sig utmed kusten och går att hitta grunt utmed många stränder. Sen kan man för sitt eget nöje prova med att samla och äta olika alger, små tångräkor, ett par strandkrabbor, eller några strandsnäckor. Det är lätt att samla blåmusslor till en musselsoppa men att gräva upp hjärtmusslor eller sandmusslor kräver betydligt mer jobb.
Det som är aktuellt nu är odling är brunalgen, skräppe-tare även tidigare kallad sockertång, Saccharina latissima. I samband med odlingen av denna alg startat lanseras den under namnet sockertare, kanske för det låter godare än skräppe-tare som är det korrekta namnet – se ArtDataBanken och DynTaxa. Det finns flera andra svenska synonymer på denna vanliga alg som bildar livskraftiga bestånd utmed svenska kusten. Läs mer om den här.
Odlingar av skräppe-tare planeras att placeras relativt långt ut havet. Miljöpåverkan antas bli ganska begränsad och kan t.om. vara positiva genom att när algerna skördas transporteras näring bort ur havet, enligt gjorda studier i en försöksodling.
Däremot var odlingen placeras är centralt för att den skall fungera och ge en hög produktion. Enligt en doktorsavhandling som publicerades 2019 av Wouter Visch minskar mängden påväxt av oönskade arter på mer vågexponerade lokaler men samtidigt minskar också skräppetarens tillväxthastighet, d.v.s. hur mycket biomassa som produceras under tillväxtperioden. De lokala förutsättningarna är otroligt viktiga för en lyckad odling.
Här kommer några bilder på hur de olika stadierna av en odling ser ut. De nya repen med små unga plantor placeras ut i havet i september- oktober.
Till vänster visar en illustration hur han- och hon-gametofyter släpps från en moderplanta och sätter sig på små rep. På den högra bilden har sporofyterna vuxit ut. Repet är klart att sätta ut i sjön.
De små plantorna får tillväxa under senhöst till april –maj när de skördas året därpå. Då har de hunnit bli ca 2 m långa.
Här måste en avvägning göras och att det lönar sig att skörda dem efter första året även om bladet är mindre och tunnare än efter ytterligare ett år. Då kan bladen blivit grövre och längre, upp till 3 meter långa.
Repen med skräppe-tare färdiga att tas upp och transporteras iland.Sen skall algerna torkas och tas om hand.
Att anlägga en odling kräver en omfattande ansökan. Som med alla verksamheter i vatten kan olika intressen kollidera, t.ex. mellan sjöfart, trålning efter fisk och placeringen av en algodling med bojar och långlinor som täcker flera hektar. Placeringen kan också kanske påverka turismen på sommaren, men då odlingen sker under perioden september – maj blir denna påverkan kanske inte så stor. Fast det kan ju såklart vara intressant för nyfikna att få besöka en odling. Det är vackert att snorkla runt bland de vajande bladen, och ofta finns det mycket fisk och spännande djur, som spökräkor, kring odlingen. Så det är kanske inte bara är negativt. Dock är det kanske lite kallt i maj för att lansera självplock av alger.
Försöksodlingen ligger vid Kosteröarna – ganska skyddat i sundet mellan nord och syd Koster.
Lite längre söderut, mellan Grebbestad och Hamburgsund finns ett antal områden som bedömts som lämpliga för odling av alger. Men det gäller att söka och få tillstånd för att placera ut odlingen.
Det som kan påverka om en ansökan om att få odla alger här godkänns, är att fyra av de fem föreslagna odlingsområdena ligger i skyddade marina områden. Dagens odling på två hektar ligger mellan ön Vedskär och Kyrkosund på Sydkoster i Kosterhavets Nationalpark. Kosters Nationalpark är avsatt för att både skydda naturmiljöer, men samtidigt göra det möjligt att bedriva ett hållbart fiske. I denna lilla försöksodling räknar man med att potentiellt kunna skörda uppemot 50 ton våtvikt av skräppe-tare per odlingssäsong, dvs ca 8-9 månader. De nya områdena omfattar mellan 20 till 30 hektar och uppskattas ge en biomassa-produktion på mellan 500 -750 ton våtvikt skräppe-tare per säsong.
Så till vad kommer all denna biomassa att användas? Mat, gödselmedel, kosttillskott, kosmetika eller till fisk- och djurfoder? Substanser i skräppe-tare används i medicin. Och den kan också användas för att producera biobränsle eller göras till små plastmuggar hos tandläkaren alternativt små sugrör till drinken? Torkade chips av skräppetare är i alla fall perfekt till drinken.
Det finns många produkter av alger på marknaden. Här förevisas en flaska med Tång Rom. Blir det Vegoburgare eller chips gjorda av skräppe-tare?
Hur kan våra svenska odlingar konkurrera med länder som Korea, Chile, Japan, Kina och många flera länder? Här finns en mycket lång tradition och många olika arter av alger odlas över stora arealer. I Korea, som vi skrev om tidigare på Tångbloggen, produceras idag ca 500 000 ton av den närbesläktade Saccharina japonica.
Saccharina japonica är bara en av många arter som odlas i Korea.
Mängden odlad Saccharina japonica är 1000 gånger mer än vad som planeras att försöka starta utmed Västkusten. Den används i första hand som mat till abalone, en öronsnäcka, som också kallas för havsöron. De är vackert pärlemorfärgade på insidan av skalet. Havsöron odlas och äts antingen råa eller tillagade i olika maträtter. De är jättegoda.
Skal av abalone, havsöron.
Så vad kommer algproduktionen i Sverige att användas till? Och vad blir mest lönsamt? Kommer det att dyka upp några idag okända problem som det gjorde för musselodlingen?
Det kommer att bli mycket spännande att följa hur odlingen av skräppe-tare utvecklas under kommande år och vilka vegetariska alg-baserade produkter vi kommer att hitta i butiken i framtiden.
Fredagen den 10de januari försvarade Eva Ehrnsten sin doktorsavhandling på Helsingfors universitet. Hennes studier har skett i samverkan med Stockholms universitets Östersjöcentrum och Baltic Bridge. Vi på Tångbloggen vill passa på att gratulera Eva till en spännande avhandling där kopplingen mellan bottenlevande organismer undersökts och modellerats i olika klimatscenarier under större eller mindre tillsats av närsalter till Östersjön!
På avhandlingens omslag syns en handfull östersjömusslor som är svarta av att ha legat i syrefritt sediment.
Trots att det är relativt få arter så är Östersjön ett komplext ekosystem. Det kommer att behövas många nya avancerade modeller och fältstudier också framöver för att förstå hur allt hänger ihop. Speciellt med tanke på vad som kan tänkas ske när klimatet förändras. Arter som östersjömusslan (Macoma balthica, numera Limecola balthica) och blåmusslan (Mytilius edulis) är två marina arter som har ökat i många av Östersjöns kustområden som har hög tillförsel av näringsämnen och produktion. Samtidigt har tillförseln av näringsämnena fosfor och kväve till olika bassänger, t.ex. Egentliga Östersjön, Finska viken och Rigabukten resulterat i att stora områden på bottnarna nu är syrefria och inga musslor eller större djur klarar av att överleva där.
I grunda kustmiljöer är bottenlevande djur fortfarande en viktig komponent genom att de gräver runt i sedimentet och syresätter sedimentet. Samtidigt äter de också av det organiska materialet som sjunker till botten, de förbrukar syre och frigör näringsämnen igen.
Figuren illustrerar några av alla samband mellan djur och rotade vattenväxter som sker mellan sediment och vattenmassan. Här har avhandlingen bidragit till ökad kunskap men mycket forskning återstår.
I avhandlingen fokuserar Eva sina studier på att undersöka hur kombinationen av ändrad tillförsel av näring tillsammans med ökad temperatur kan påverka mängden biomassa och hur dessa faktorer i sin tur kan få påverka kolets kretslopp i olika delar av Östersjön. Frågorna rör både hur kolets kretslopp såg ut förr, idag och hur det kan komma att förändras i framtiden.
Hittills har åtgärder för att minska tillförseln av fosfor och kväve börjar ge resultat, även om det kommer att ta tid då Östersjöns vattenomsättning är långsam, ca 25-30 år. Ett rikt djurliv i i sedimentbottnar i kustnära områdena har en viktigt roll för omsättningen av närsalter och kol, dvs nedbrytningen av organiskt material.Eva visar i avhandlinge att knopplingen mellan tillgång på mat för musslor och andra bottenlevande organismer har betydelse för hur stora mängder av dessa organismgrupper som kan produceras. Vidare visar resultaten från de nya modeller som presenteras att en fortsatt minskad tillförsel av näringsämnen till Östersjön kan leda till en minskad mängd djurbiomassa, färre grävande djur och därmed ett minskat utbyte mellan bottensediment och vattenmassan ovanför.
Nyss försvarade Alma Strandmark sin doktorsavhandling ”Baltic shorelands facing climate change” på Institutionen för ekologi, miljö och botanik, Stockholms universitet.
Bilden visar en andaktig beundran av hennes avhandling och försvar.
Den första frågan man kan ställa sig är varför det är viktigt att studera livet i strandzonen? För mig som studerar och fascineras av tång är det lätt att förstå. Och mycket riktigt så handlar en av artiklarna i avhandlingen just om det rika djurlivet i tångvallarna som spolas upp utmed stränderna i samband med höst -och vinterstormarna.
Såhär års syns det hur mycket näring från havet som kommer upp på land igen och hur vackert gröna och stora växterna blir i tångvallen. I tångvallen trivs massor med insekter som spindlar gärna äter och som i sin tur blir mat till fåglar.
Opponenten visade med några bilder bredden på avhandlingen. Den första bilden var från Saltkråkan, från 1964, med Tjorven. Strandzonens betydelse för oss människor för bad och lek och naturupplevelser. Bild två var en bild på en skarvö som tydligt just visar hur nära sammankopplade det marina ekosystemet är till landmiljöerna och omvänt, även om skarven inte är den mest populära arten alla gånger. Så vad kan hända med dessa rika miljöer om de förutspådda klimatförändringarna slår in ? Två bilder som är talande för skärgården med sina många stränder – höjs vattenståndet blir det inte mycket kvar av dessa miljöer.
Det en marin forskare möjligen kan glädja sig åt är att det kommer att bli mer och större ytor under vattenlinjen, även om kanske de marina arterna minskar i utbredning. En art som kan klara lite lägre salthalt är smaltång (Fucus radicans)på bekostnad av blåstång (Fucus vesiculosus) och även grönslick (Cladophora glomerata) tros gynnas av kommande klimatförändringar. Sådana förändringar kan i sin tur leda till att andra insektsarter hittar mer eller mindre föda. Östersjön fortsätter att förändras och det finns behov av mer studier och kunskap om vårt intressant hav.
Caroline Raymond, vid institutionen för ekologi, miljö och botanik, Stockholms universitet, höll igår sitt halvtids seminarium där hon presenterade resultat från sin forskning om djuren som lever i botten eller på ytan av sedimentet i Östersjön.
Hon har studerat dessa samhällen och deras förändringar under flera år eftersom hon kombinerar sina doktorand studier med att arbeta med den nationella övervakningen av just mjuka bottnar i Östersjön. En givande kombination som gjort det möjligt att sammanställa och analysera förändringar under lång tid. Något som inte är möjligt under ett vanligt doktorandprojekt.
Det finns en klassisk figur som publicerades 1978 av Rutger Rosenberg och Pearson som visar hur djursamhället förändras på en botten, från en mycket artrik miljö till allt artfattigare ju mer organiskt material som hamnar på botten. Det kan vara algblomning som regnar ner eller större bitar av alger som driver ner till djupare bottnar. När de bryts ner av bakterier förbrukas syret och till slut kan det bli helt syrefritt och inga musslor, sjöborrar eller andra arter kan överleva.
Hon startade sin presentation med en bild över hur botten på sådär 30 meters djup ser ut i Östersjön. Det går inte att föreställa sig hur många små djur som gömmer sig nere i botten. Det de behöver är organiskt material att äta och för ett tränat öga så syns minst två mindre bitar av gamla tångruskor på bilden. De kommer med tiden att bli mat till musslor, vitmärlor och havsborstmaskar som Carolines avhandling handlar om. Under årens gång är det inte heller samma arter utan nya kan komma in i Östersjön och etablera sid där.
En sådan art är havsborstmasken Marenzelleria spp. som hittades i södra Östersjön runt 1980 och sedan spridit sig i hela Östersjön. Genom att samla in data från övervakningen finns ny långa tidsserier över hur mängden Marenzelleria spp. förändrats mellan åren. Med en kraftig uppgång på många platser men under de sista åren minskar den igen. Vad det beror på är en av frågorna som är kvar att lösa. Sen är det inte så enkelt heller att det bara är en art utan flera arter som är mycket lika varandra till utseendet. Här krävs genetiska studier och undersökningar om de kanske skiljer sig i vad och hur de äter? Och som kan förklara varför de inte minskar i Bottenhavet utan fortsätter att öka.
Sammansättningen av arter har förändrats på bottnarna i Östersjön från att för 40 år sedan, när mätningarna startade 1974, domineras av en liten blek, vitmärla, Monoporeia affinis, till i dag där den vanligaste arten är östersjömusslan, Macoma balthica. Så här på våren är det lätt att hitta skal av östrsjömussla i strandkanten. Med lite tur kan det vara vackert vitt med rosa ränder.
På bilden nedan syns de stora förändringarna i artsammansättning tydligt. Data kommer från tre av miljöövervakningslokalerna i Asköområdet och visar abundans, dvs hur många individer som finns per kvadratmeter och biomassa per kvadratmeter. Ljusblått är östersjömusslan som med sitt skal väger mer och därför syns knappt de små vitmärlorna som är markerade med orange även om det finns flera tusen av dom per kvadratmeter speciellt på de två djupare bottnarna 40 och 44 meter. De senaste åren har havsborstmasken Marenzelleria blivit vanlig. Den är markerad med grön färg. I slutet av 1970-talet syns det också att det fanns många havsbortsmaskar i proven men det var andra arter.
För att förstå vad som händer och vad förändringar kan bero på gäller det att sätta upp smarta experiment och att göra dem i fält under naturliga förutsättningar. Bilden visar några stora backar fyllda med sediment, en där havsbortsmasken Marenzelleria satts till, en med Östersjömusslor Macoma balthica och en kontroll utan djur. Backarna fick stå på botten i ett års tid på nästan 14 meters djup. Sen blev det jättespännande att se om de fanns kvar och vilka djur som etablerat sig i dom olika backarna. Hade östersjömusslan ätit upp det de pyttesmå larverna av vitmärla när det var tid för dem att omvandlas och bli bottenlevande? Hur mycket mer hade havsborstmasken grävt runt i sedimentet? Och vad fanns för arter i den tomma kontrollen efter ett år? Caroline har mycket arbete kvar innan det är dags för disputation. Tångbloggen lovar att återkomma i ämnet.
Men visst är maskar, musslor och märlor spännande och miljöövervakning bidrar till att vi kan följa förändringar under lång tid.
Tångbloggen 