I Östersjöns döda bottnar, där syrehalten är så låg att fiskar och andra djur inte kan andas, har forskare nu upptäckt små mikroskopiska rundmaskar. De kan överleva 200 meter under havsytan, i lägre koncentrationer av syre än vad som någonsin tidigare rapporterats. Dessa tuffa, supertoleranta rundmaskar verkar kunna överleva långa perioder i den låga syrehalten.

Rundmasken Sabateria forskarna fann i Östersjöns döda bottnar. Fotograf: Oleksandr Holovachov.

Forskarna från Stockholms universitet, Göteborgs universitet och Naturhistoriska museet undersökte döda bottenzoner utanför Gotlands kust som blivit nästintill obeboeliga för djur på grund av syrebristen, sprungen ur övergödningen:

– Övergödning och döda bottnar är kanske Östersjöns största miljöproblem och insatserna man nu gör mot den har varit delvis effektiva, speciellt i grunda kustområden. Men i djupare delar av Östersjön kommer det nog att ta många år innan man ser tydliga förbättringar. Det innebär att vi behöver en långsiktig strategi för att minska övergödningen och dess effekter, säger Francisco J.A. Nascimento, biträdande lektor på Institutionen för ekologi, miljö och botanik och Baltic Sea Fellow på Östersjöcentrum.

Sedimentet där rundmaskarna hittades. Fotograf: Astrid Hylén.

Det har tidigare rapporterats att liknande rundmaskar lever i syrefattigt bottensediment i mexikanska golfen och Döda havet.

– De döda bottenzonerna är en av de mest ogästvänliga platserna på jorden ur ett miljöperspektiv. Många döda bottnar saknar syre helt, men om det finns syre så försvinner det bara efter några millimeter ner i sedimentytan. Dessa miljöer har också mycket vätesulfid - en gas som är giftigt för de flesta djur, säger Stefano Bonaglia, forskare på institutionen för ekologi, miljö och botanik och NordCEE i Odense.

Forskarna hittade både hannar, honor och unga bland rundmaskarna, de kunde identifieras i mikroskop och data visade att de transkriberade DNA till mRNA – ett tecken på liv. Under gynnsamma förhållanden skulle de kunna fungera som mat och bidra till att andra djur kan återkolonisera havsbottnen - om syretillståndet förbättras i Östersjön:

– Små djur som dessa har en kort generationstid. Detta hjälper dem att snabbt återgå till höga populationsnivåer när syret kommer tillbaka till normala nivåer. Det har visats i tidigare studier, säger Elias Broman postdoktor på Institutionen för ekologi, miljö och botanik och Baltic Sea Fellow på Östersjöcentrum.

Forskarna undersökte också hur gamla rundmaskarna var och vilket kön de hade:

– Vi hittade både hannar, honor och unga bland rundmaskarna, vilket väcker frågan om de kan fortplanta sig trots syrebristen. Områdena vi tog prov från har varit syrefria länge, men vi kan inte utesluta att det är strömmar som har tagit dem dit, säger Francisco J.A. Nascimento.

Forskningsfartyget Skagerack användes vid fältarbetet och tillhör Göteborgs universitet. Foto: Stefano Bonaglia.

Forskarna fann också ägg i sedimenten som kommer från djurplankton i yttvattnet. Tidigare studier har visat att dessa kan kläckas när syre kommer tillbaka:

– Om vattenkolummen är syrerik och blandas väl så skulle de nykläckta djurplanktonen kunna öka biståndet och möjligen fungera som näring till andra djur i vattnet, säger Elias Broman.

Äggen forskarna fann från zooplanktonet Bosmina även kallad hinnkräfta eller vattenloppa på svenska.

Överlevnadsstrategin för de nyfunna djuren verkar vara speciellt anpassade till dessa miljöer eller mycket låg ämnesomsättning beroende på halten av vätesulfid.

– Om finansiering tillåter, är detta bara den första av många studier om liv i Östersjöns döda bottensediment. Vi vill nu bättre förstå hur och varför djur kan frodas under de här extrema förhållandena, säger Stefano Bonaglia.

FAKTA: Döda bottnar och hur övergödning har påverkat dem

• Östersjön har en av de största döda bottenzonerna i världen – och täcker en yta ungefär lika stor som Danmark.

• Övergödningen av Östersjön har orsakat stora algblomningar.

• När en del av algblomningsmaterialet sjunker ner till havsbotten (d.v.s. sedimentet) så bryts det ned av bakterier i en process som förbrukar syre och skapar syrefria bottnar där djur har svårt att överleva.

Läs den vetenskapliga artikeln här, publicerad i tidskriften Communications biology: Uncovering diversity and metabolic spectrum of animals in dead zone sediments

Kontaktinformation:

Elias Broman, elias.broman@su.se, tel: 08-16 42 43, 0768497969

Stefano Bonaglia, stefano.bonaglia@su.se, tel: 08-16 12 38

Francisco Nascimento, francisco.nascimento@su.se, tel: 08-16 49 26, 0732075000