Feeds:
Inlägg
Kommentarer

Posts Tagged ‘Stockholms universitet’

Den 15 januari hölls ytterligare ett seminarium i Baltic Breakfast serien. På seminariet presenterades en ny policy brief om framtida förändringar av pH i Egentliga Östersjön, Rigabukten och Bottenviken kopplat till utsläpp av koldioxid och klimatförändringar.

1 Policy brief om försurnig

De stora pH förändringarna under olika årstider i Östersjön liknar mer förändringarna i våra sjöar än i de salta haven. Näringsrika sjöar på leriga jordar i södra och mellersta Sverige, omgivna av jordbruksmark, har högre pH värden på sommaren när produktionen hos rotade vattenväxter och algblomningar är stora. Under hösten när det organiska materialet långsamt bryts ner sjunker pH igen i sjön. De näringsfattiga sjöarna, i t.ex. norra Sverige, omgivna av skogsmarker som tillför mycket humusrikt vatten, har låga pH värden runt 5.6- 6.0. Här är produktionen av växter och alger liten och varierar mer beroende på tillrinnande vatten från omgivande marker.  Arter i sjöar som slås ut vid låga pH-värden är flodkräftan, som behöver ett pH-värde på över 6.0 och samma sak för många av våra sötvattenssnäckor, som behöver kalk för att bygga sina skal.

Detta är motsatsen till Nordatlanten, där buffringskapaciteten är hög och pH ligger runt ca 8.2. I denna stabila salta miljö har många arter av växtplankton med kalkskal haft årmiljoner på sig för att utvecklas. Men när mer och mer koldioxid löser sig i havsvattnet sjunker pH långsamt även i dessa vatten. Och även om vi tycker att vattnet är salt i Kattegatt, så avslöjar pH variationen på mellan 8.06-8.42 att redan här finns en påverkan av mer produktion och större variation under året.

2 .pH och näringsämnen, produktion_

Så vad händer i Egentliga Östersjöns och de andra stora bassängerna med pH?  I det öppna havet varierar pH t.ex. utanför Gotland mellan ca 7.9 – 8.6 under året. I Rigabukten, som inte bara påverkas av en mer lättvittrad berggrund utan minst lika mycket av tillförseln av mycket fosfor och kväve från omgivande marker,  varierar pH mellan 8 – 8,7 under året. Orsaken till ökningen under sommaren beror på hög produktion av alger och bottenvegetation som höjer pH, och när biomassan sedan bryts ner förbrukar den syre, koldioxid frigörs och pH sjunker igen. I en grund vik med mycket alger eller i ett tätt blåstångsbälte kan pH bli ännu högre (9-10) under en solig, lugn dag. Under kvällen och natten sjunker pH igen till ca. 8.  Så dramatiska förändringar sker inte bara under olika årstider utan även under dygnet.

Det betyder att alla de små djur med kalkskal som sitter på tången, t.ex. havstulpaner, blåmusslor och många snäckor som inte kan simma sin väg klarar av att överleva och tillväxa här. Den arten som inte kan leva i tångruskan inne i Egentliga Östersjön är strandsnäckan (Littorina littoralis) men det beror igen på att salthalten är för låg.

Picture2Picture1

I figuren till vänster finns strandsnäckan till vänster under tångräkan och två arter av trubbig strandsnäcka som inte heller överlever i Egentliga Östersjöns låga salthalt.  I figuren till höger finns sötvattensarterna av snäckor, och de marina arterna blåmusslor och havstulpaner.

Det havsområde som mest liknar våra sjöar är Bottenviken. Här varierar pH mellan ca 7.75-8 på sommaren. Vattnet från de stora älvarna är relativt fattigt på närsalter men kan periodvis vara rikt på humusämnen. Bottenvikens vatten är ganska näringsfattigt och produktionen därför låg, utom möjligen i någon lokalt påverkad vik med högre närsaltstillförsel. Så hur är det med arter som behöver kalk till sina skal här?  I Bottenviken är salthalten för låg för många av de marina arterna, t.ex. blåmusslor, östersjömussla och havstulpaner. Däremot finns sötvattenssnäckorna kvar, som båtsnäcka och dammsnäckor. De växer t.o.m. bättre eftersom de är sötvattensarter som blir stressade av att leva vid högre salthalter. Vill du veta mer lyssna på de inspelade presentationerna av Monika Winder, från institutionen för ekologi, miljö och botanik och Erik Gustafsson, Stockholms universitets Östersjöcentrum.

 

Read Full Post »

Fredagen den 10de januari försvarade Eva Ehrnsten sin doktorsavhandlingHelsingfors 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!

Ny avhandling bottenlivande djur

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.

processer mellan botten-och vatten

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.

Vill du läsa mer om resultaten se: EHRNSTEN, E. 2019. Quantifying biomass and carbon processing of benthic fauna in a coastal sea – past, present and future. Doctoral thesis, University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences.

Read Full Post »

Baltic Breakfast-seminariet i veckan handlade om värdet av miljöövervakningens långa tidsserier. Dessa tidsserier är ovärderliga för att kunna förstå förändringar och samband i Östersjöns kusthabitat, både i algsamhällen på klipp- och stenbottnar, i olika samhällen på mjukbottnar och för vad som händer i fria vattnet med t.ex. algblomningar. Under seminariet presenterades resultat från övervakningsprogram  (se filmen här).  Detta belyste vikten av långsiktighet och frekvens i provtagningen av miljögifter i strömming,  men även hur långa tidsserier krävs för att förstå hur saltvattensinflöden påverkar salt- och syrehalt samt näringsämnen i Gotlandsdjupet.

Syrerikt infölde till Gotlandsdjupet

I en Policy Brief för december 2019 poängteras behovet av att inte bara bevara utan också att utveckla miljöövervakningens långa tidsserier och ett antal rekommendationer för marin övervakning presenteras.

Ett område som behöver utvecklas är övervakningen av bottenvegetation utmed den svenska kusten, från norr till söder. Både att följa förändringar under olika årstider och hur algvegetationen påverkas av olika mänskliga aktiviteter. Under året skiftar t.ex. makroalgernas artsammansättning, tillväxt och när de förökar sig på samma sätt som blommor, gräs och mossor på ängen. Men på land är det lätt att följa vad som sker. Har det t.ex. varit ovanligt varmt, regnat en massa på hösten och kom snön och kylan tidigt eller sent?

Förändringar under ytan är det få eller ingen som noterar och de riktigt långa tidsserierna är också få. Det innebär att det kan ske många både små och stora förändringar utan att någon mäter eller registrerar dem. Idag sker insamling av övervakningsdata enbart vid en och samma tidpunkt på året d.v.s. när algvegetationen är som mest välutvecklad i augusti-september.

Så det kan både ha kommit och försvunnit nya kortlivade vårarter utan att de registrerats i övervakningsprogrammet. Hela vårblomningen av makroalger kan passera och/eller förändrats utan att någon lagt märke till det.

De översta två bilderna visar en tidig vårart, Östersjösallat, (Monostroma grevillei) som håller på att lossna och driva iland i mars. Bilden under visar grönalgen liten filtkudde (Spongomorpha aeruginosa) en annan tidig art som försvinner i slutet av maj början juni. Liten filtkudde (Spongomorpha aeruginosa) har en heteromorf livscykel med ett encelligt sporofytstatdium som växer inne i olika rödalger under den varma årstiden och först dyker upp igen nästa vår.

Dessutom, som vi på Tångbloggen berättat i de senaste två inslagen, är de stora brunalgsarterna, skräppetare (Saccharina latissima) och fingertare (Laminaria digitata),   beroende av vattentemperatur både för förökning och tillväxt. Dessa arter som hör till släktet Laminaria har ett mikroskopisk gametofytstadium och ett makroskopiskt sporofytstadium, med skilda optimala temperaturer. Hur reagerar de på förändrat klimat?

Många andra algarter har också ett mikroskopiskt och ett makroskopiskt stadium som gör det svårt att veta hur lyckad förökningen varit och om det kommer att finnas mycket eller lite av den arten nästa år. Ett bra exempel är sudare, (Chorda filum) som övervintrar med ett mikroskopiskt stadium. Det som avgör om det blir ett år när viken är fylld med långa snören av sudare, även kallad snärjtång, beror på hur lyckad förökningen var hösten innan. Som t.ex. förra sommaren 2018 på västkusten men också i somras.

5 citron i tång20190630

Massor med sudare låg uppspolade på Saltöstranden, nära Tjärnö marinbiologiska station i somras.

För mer information, läs gärna vad miljöanalytiker Carl Rolff har att säga om vikten av miljöövervakningens data i artikeln ”Tidsserier av oskattbart värde.”

De långa tidsserierna, där data samlas in av algsamhällen på hårda bottnar på ett antal välplacerade lokaler utmed vår långa svenska kust, är centrala för att förstå storskaliga förändringar i t.ex. tångbältet eller rödalgssamhället. Speciellt på de få platser där det finns äldre dykundersökningar, som vid Gräsö- Singö (mitten 1940-talet), Askö (från 1970-talet) och Gullmarsfjorden (1960 -1961).

Dessa tidsserier bör kompletteras med studier i maj-juni av algsamhällena. På västkusten, i Gullmarsfjorden, motiveras en kompletterande övervakning av att ett förändrat klimat med högre temperaturer förväntas gynna etablering av sydliga arter. Samtidigt som nordliga arter förväntas minska om vattnet blir varmare. Här behöver man få data även på vårarterna.

I Östersjön motiveras övervakning av ett antal lokaler även i maj-juni för att följa förväntad spridning och förekomst av snabbväxande vår och försommar-arter av makroalger. Ökande temperatur på våren kan leda till att arter startar sin tillväxt eller att förökningen sker tidigare och detta kan resultera i att konkurrensen mellan makroalgsarter påverkas. Höga temperaturer på sommaren kan också resultera i att känsliga arter slås ut.

För framtiden är behovet tydligt att inte enbart följa förändringar i algsamhällen under sensommar höst utan att dessa mätserier också kompletteras med studier i maj-juni och på några lokaler även under vintern.

REKOMMENDATIONER FÖR MARIN ÖVERVAKNING

Skydda viktiga tidsserier för framtiden. Avsluta inte långa tidserier om inte mycket goda vetenskapliga skäl finns för att göra det. Skadan går inte att reparera.

Fastställ tvingade kvalitetskrav för upphandling av utförare.

Utred möjligheterna att spara material ur flera provtagningsprogram för framtida analys.

Vid inrättandet av nya miljöövervakningsstationer är det viktigt att beakta att det ofta tar flera decennier innan en förändring kan påvisas.

Undersök möjligheten att komplettera existerande provtagningsprogram genom att provta flera organismgrupper och andra relevanta miljövariabler, för att ge bättre förståelse av födovävar.

Utveckla metoder för att mäta och övervaka hälsotillståndet hos både predatorer och bytesdjur.

Read Full Post »

Nästa vattenväxt som börjar gå i vintervila är borstnate, Stuckenia pectinata, (i äldre litteratur Potamogeton pectinatus). Borstnate är en vanlig art i många grunda näringsrika grunda vattenområden och förekommer både i Östersjöns bräckta vatten och i sötvattenssjöar. Den kan bilda tät vegetation och växer ut på våren när isen lossnat och vattnet värms upp. Som för många andra vattenväxter och alger startar tillväxten vid 8-10 grader.

1 borstnate årscykel

Diagram som visar variationen i tillväxt med temperaturen över ett år hos borstnate

Från en övervintringsknöl växer det ut nya skott som grenar sig från en jordstam under sommaren. Hur de växer syns tydligt i vattnet under sommaren där de kan bilda långa rader av skott från samma knöl.

2 Borstnateskott i rad 20190411

De kan också förgrena sig och täcka en stor yta från en och samma knöl. I lösare sediment, där det går lättare att plocka fram en sammanhängande planta med hela sin rotstam, har jag lyckats få fram plantor som täckt en kvadratmeter! Men då gäller det att ha tålamod. Då är det lätt att förstå att borstnate kan bilda täta bestånd som kan vara både svåra att ta sig simmande igenom och trasslar in sig i propellern om du skulle försöka ta dig igenom med båt.

Borstnate övervintrar både med frön och med rotknölar nere i sedimentet. Övervintringsknölarna är ännu inte så stora och näringsrika som de kan bli senare på året. På lösa bottnar kan de bli stora som jordnötter och smakar sött och gott. Det har knölsvanar (Cygnus olor), gräsänder (Anas platyrhynchos) och sothönor (Fulica atra) också upptäckt. I viken nära Askölaboratoriet, Stockholms universitets fältstation, kan du, efter att en grupp knölsvanar varit och grävt runt ett tag, hitta flytande knölar i det grumliga vattnet. Tydliga spår efter av att fåglarna letat efter dessa näringsrika knölar.

Vid bryggan i Räfsnäs, hittade jag också två puppor som fäst sig på jordstammen till borstnate tillhörande vattenlevande bladbaggar tillhörande släktet Macroplea (som också bytt namn förut kallades de Haemonia). Larverna är vita, med korta ben och lever nere vid rötterna i bottensedimentet. De får sitt syre genom ett par hakar som sitter på larvens undersida nära bakänden som de fäster i borstnatens ledningsvävnad.  Hittade inga larver nu och inte heller några vuxna individer av arten Trubbstrimbock (Macroplea mutica). Första gången jag såg en Trubbstrimbock i ett prov med borstnate trodde jag det var en landlevande bladbagge som ramlat ner i provet från land. Men också den vuxna skalbaggen lever under vattnet. De rör sig långsamt, har en låg syreförbrukning och kan med sitt täta mikroskopiska skikt av hår som skapar de ett tunt luftskikt att ta upp syre ur vattnet.

Macroplea-mutica-Fabricius-1792-a-b-Larva-a-Lateral-view-b-Ventral-view-of

Trubbstrimbocken ser ut som en landlevande skalbagge men bor i vattnet (Bildkälla: Wikipedia)

Read Full Post »

I helgen finns forskare från Stockholms universitet och Sveriges lantbruksuniversitet på plats på Skansen i Östersjöns hus och berättar om hur havet mår och hur vi vet vilka förändringar som sker.

I stora och små akvarier visas torsk, laxar, strömming, växter, alger och småkryp.  I två cylinderakvarier möter du stora öronmaneter som långsamt driver runt och stora blåmusslor hängande från ett rep. Så stora blir inte blåmusslorna i Östersjöns låga salthalt.

1 blåmusslor med kolonier av Laomedea flexuosa

På skalen av blåmusslorna sitter kolonier av ett nässeldjur, som heter Laomedea. Skulle du fundera på var utgången är speglar den sig upptill i bilden. I laboratoriet en trappa upp kan du få lära dig hur man bestämmer åldern på en fisk och hur den ser ut invändigt.

I ett av de mindre akvarierna står två nyfikna abborrar och tittar efter om det finns någon mat som gömmer sig i blåstångsruskan.

2 blåstång o abborrar

Bilden till vänster visar hur ålder hos abborre kan bestämmas från en fisks hörselsten, kallad otolit..  Otoliten är från en fyra år gammal abborre där årsringarna syns tydligt.   Gällocken på bilden till höger kan också användas för åldersbestämning. De är också från abborrar, dels från en sjö i Jämtland där den vuxit mycket långsamt (dvs 22 år) och dels från varmvatten-dammen utanför Forsmark där den blivit mycket större på bara 6 år.

Även om det finns massor av spännande saker att titta på i akvariet finns mycket mer i utställningen en våning upp. Här visas hur stort landområde runt Östersjön som påverkas av våra aktiviteter, allt ifrån avloppsvatten, jordbruk och skogsbruk, transporter med fartyg till utsläpp från industrier och mycket mer. Genom förbud av vissa föroreningar, som PCB och dioxiner har havsörn och säl blivit en vanlig syn i skärgården igen.  Så ta tillfället i akt och besök Östersjöns hus, nu på lördag eller söndag och lär dig mer om hur miljöövervakningen fungerar och hur Östersjön mår egentligen.

I laboratoriet visas algblomningar, vilka arter som lever var, samt vegetationen i grunda vikar.

Read Full Post »

På vårt förra inslag om att det inte bara är tillförsel av näring som påverkar hur och vilka arter som gynnas av alger utan även om det finns ett rikt bestånd av stora rovfiskar kom en fråga om vad allt luddet är som syns såhär års utmed de grunda stränderna. Är det kiselalger som täcker tången och vattenväxterna?

Så här kommer lite bilder på några vanliga arter som växter på blåstången eller täcker allt som ett fint ludd. Många av arterna kan i sin tur vara täckta av kiselalger, men för att se dem behövs ett mikroskop.

Molnslick på tång

Blåstång klädd delvis med molnskick, Ectocarpus siliculosus en brunalg. På klippan ovanför sitter grönslick som har börjat vissna och släppa från berget.

Bilden till vänster visar hur det ser ut nedanför Askölaboratoriet där det börjar flyta runt en massa lösa fintrådiga brun och grönalger. Samtidigt så syns det hur inklädda vassens strån är under ytan. På bilden till höger sitter fortfarande mycket av de fintrådiga brunalgerna kvar både på tången och vassen. Finns det mycket rotad bottenvegetation på någon meters djup som når ända upp till ytan eller en grynna där det växter tång är det lätt gjort att tro att det finns ett grund där!

Med det kommande väderomslaget och kommande lågtryck gör att vattenståndet höjs  under hösten. Blåsten kommer i sin tur att göra att de fintrådiga algerna lossnar och tången kommer att se ren och fin ut igen.

Read Full Post »

Tillförsel av fosfor och kväve till Östersjöns kustvatten har minskat under lång tid. Sedan  1970-talet och framöver har avloppsreningsverken byggts ut och många andra åtgärder satts in för att minska belastningen runt Östersjön -men detta räcker inte för att få tillbaka blåstången i grunda skärgårdsområden. Det behövs också stora rovfiskar.

Förra veckan pågick en stor internationell konferens på Stockholms universitet, Baltic Sea Science Congress 2019. Kongressen samlade det marina forskarsamhället för diskussioner om de senaste 10 årens Östersjöforskning. Vi från Tångbloggen deltog såklart under kongressen.

I veckan har det varit flera inslag i TV och på Vetenskapsradion P1 om påverkan av övergödningen i Östersjön med professor Christoph Humborg från Stockholms universitet. Det finns flera positiva tecken på att den minskade näringstillförseln av fosfor och kväve till Östersjön, genom att rena avloppsvatten gett resultat.  Även om det i öppna Östersjön kommer att dröja innan det syns positiva förbättringar, som minskad blomning av cyanobakterier.

1 a kväve o fosfor minskar

I kustnära områden, t.ex. Stockholms skärgård, finns det tydliga förbättringar som ökat siktdjup och minskade halter av kväve och fosfor i vattenmassan. Samtidigt återstår en hel del att göra och i intervjun framgår att det inte går att säga hur lång tid det kommer att krävas för att minska tillförseln från diffusa utsläpp från jord- och skogsbruket.

På kongressen presenterades också flera studier som visar på sambandet mellan höjd vattentemperatur i samband med klimatförändringen och hur detta kan påverka blåstångsamhället med sitt rika djurliv. Ett större experiment som undersökte sambandet mellan ökad temperatur samt med och utan spigg genomfördes på Askölaboratoriet under 3 veckors tid sommaren 2018.

2 a Hur påverkar ökad temperatur näringskedjan?

Ett stort system sattes upp med genomrinnande vatten från Östersjön. Den ena blå tanken innehöll vatten med samma temperatur som utanför och vattnet i den andra tanken höjdes med 3 grader. Varje stor grå tank innehåller en behandling; 1) Kontroll, 2) Höjd temperatur, 3) Med spigg och 4) Med spigg + höjd temperatur.

Det tar många dagar att samla in allt material som behövs för ett stort experiment. Vilket syns i labbet och i vad som behövs när ena teamet har jobbat länge på kvällen och behöver en sovmorgon!

I samtliga tankar tillsattes lika mycket blåstång (Fucus vesiculosus) och smaltång (Fucus radicans) som start. Sen gällde det att samla ett jättestort antal med båtsnäckor, (Theodoxus fluviatilis), lite färre havgråsuggor (Idothea) och tångmärlor (Gammarus) i den proportion som fanns i tångsamhället. I två av behandlingarna (3 och 4) tillsattes också spigg som äter smådjuren, i första hand tånggråsuggor och tångmärlor.

Under Baltic Sea Science Congress presenterade Tiina Salo de första resultaten från studien. Det kommer fler.

8 efter 3 veckors påverkan

Efter tre veckor visar bilden på tydliga effekter av behandlingarna. I behandling 3 där bara spigg tillsattes och temperaturen var den samma som i vattnet utanför har spiggen ätit upp många av de större havsgråsuggorna och tångmärlorna. Detta resulterade att mindre tång betas ner. Däremot i kombination 4 med både högre temperatur och tillsatt spigg minskar mängden havsgråsuggor och tångmärlor ytterligare och mängden kiselalger och fintrådiga alger och ökade.  Den största påverkan var ökningen av kiselalger som låg som ett tunt moln över tången.  Försöket visar att även om närsalterna i experimentet inte förändras så kan både mängden fisk, i detta fall förekomsten av  spigg, påverka förekomsten av små ryggradslösa djur som i sin tur påverkar produktionen av alger.

9 påverkan av temperatur

För att knyta an till starten så kommer det inte att vara tillräckligt att minska tillförseln av näringsämnen till kusten utan det kommer också att krävas att det finns ett tillräckligt stort bestånd av större rovfiskar, som abborre och gädda i de grunda kustmiljöerna. Utan stora rovfiskar i Östersjöns komplexa kustmiljöekosystem finns risken för att det trots insatta åtgärder för att minska tillförseln av fosfor och kväve kan bli svårt för blåstången att komma tillbaka.  Saknas stora rovfiskar som äter upp spiggen, kan det leda till att mängden havsgråsuggor blir så många att de betar ner hela tångbestånd.

10 betskador på tång

Unga tångplantor med tydliga betskador av havsgråsuggor. Foto: S. Qvarfordt.

 

Read Full Post »

Older Posts »