Blåstång i klimatpåfrestningen

October 28, 2019 Fucus vesiculosus (Bladderwrack) visar kopplade reaktioner på miljöförändringar

Kortvariga värmeböljor, långvarig uppvärmning och försurning, ökande övergödning och syrebrist – marina ekosystem är föremål för många förändringar. De marina organismernas reaktioner på dessa faktorer är också olika. Biologer från GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel har nu kunnat bevisa för en stor alg att deras svar på olika miljöförändringar kan kopplas positivt och negativt - vilket leder till en acceleration eller saktar ner deras anpassning.
< br>Stressen på marina ekosystem ökar. Uppvärmningen av haven, sjunkandet av pH-värdet i havsvattnet, tillförseln av näringsämnen och förlusten av syre sätter dem på. Individuella faktorer för vissa arter kan säkert vara en fördel. Andra förändringar kan också kraftigt begränsa livsmiljön för samma art. De olika effekterna gör det mycket svårt att uppskatta framtida förändringar i biologisk mångfald. "En av de centrala frågorna är om reaktionerna på olika förändringar är positivt eller negativt relaterade eller om de sker oberoende av varandra", säger Prof. Dr. med. Martin Wahl, marinbiolog vid GEOMAR.

Biologer från GEOMAR och University of Rostock har nu publicerat en studie i tidskriften Scientific Reports, som för första gången visar att anpassningar till flera genetiska förändringar är kopplade till en nyckelart i kustnära ekosystem, blåstången Fucus vesiculosus. "Detta kan både påskynda och blockera urinblåsans reaktion på förändringar", förklarar professor Wahl, huvudförfattare till studien.

Fucus vesiculosus är en brunalg som lever på hårda ytor längs kusterna i Nordatlanten och i Nord- och Östersjön. Liksom andra alger spelar den en viktig roll för bindningen av kol i havet. Den utgör också basen för ekosystemet på respektive strandlinje. I Östersjön, men även i dess andra utbredningsområden, har bestånden av Fucus vesiculosus sedan början av 2000-talet minskat kraftigt. De exakta orsakerna till detta har ännu inte slutgiltigt klarlagts.

För sin studie använde forskarna en speciell testanläggning, Kiel Outdoor Benthocosms (KOB). Den består av totalt tolv experimentkammare där kustekosystem kan simuleras i liten skala. Tack vare komplex styrteknik kan flera miljöparametrar manipuleras. Eftersom KOB:arna är belägna på en ponton i Kiels inre fjord och direkt försörjs med vatten från fjorden, kommer miljöförhållandena inom försöksmagasinen mycket nära naturen.

I experimentkamrarna, över en under 12 månader, exponerade teamet genetiskt distinkta familjer av blåsomslag för förhöjda koldioxidförhållanden, vilket resulterade i lägre pH-nivåer i vattnet, värmefaser, ökad tillförsel av näringsämnen och perioder med låga syrenivåer.

Reaktionerna på de olika förändringarna var tydligt kopplade. Till exempel skulle familjer som tolererar lägre pH-nivåer kunna tolerera uppvärmning och högre näringsnivåer - och vice versa. Samtidigt var dessa familjer mycket mer mottagliga för syrebrist. "I naturen kan detta innebära att en blåstångspopulation som anpassat sig till övergödsling och sommarvärme är särskilt svårt skadad eller helt förstörd på hösten av flytkraft av syrefritt vatten från djupet", förklarar Martin Wahl.
  ;
Sammantaget har teamet inte bara hittat de första bevisen på att svar på olika symptom på global förändring kan kopplas. "Studien visar också att vi i framtiden fortfarande kommer att behöva forskning som studerar organismers reaktioner på flera miljöförändringar eller temporärt kompenserade miljöförändringar. Annars blir det svårt att göra tillförlitliga uttalanden om den framtida utvecklingen av ekosystem i havet", förklarar. Professor Wahl.