Algblomning spelar en nyckelroll för Östersjöns fiskbestånd

Med hjälp av ny DNA-teknik har forskare vid Stockholms universitet kunnat undersöka maginnehållet hos mikroskopiska djurplankton (här en hinnkräfta av släktet Evadne) och upptäckt att upp till 70 procent av deras föda består av cyanobakterier. Foto: Andreas Novotny.

Ökningen av cyanobakterier på grund av övergödning och global uppvärmning anses ofta vara en bidragande orsak till att beståndet av fisk minskar i Östersjön. Men hur cyanobakterierna bidrar till näringsväven, alltså alla Östersjöns sammanlänkade näringskedjor, har varit svårt att mäta. En ny studie som tar hjälp av genetiska markörer visar att cyanobakterier utgör upp till 70 procent av djurplanktonens föda och att de är viktiga för fiskbeståndet i Östersjön.

– Senaste årens forskning har nyanserat bilden av cyanobakterier som enbart dåliga. Tidigare har vi trott att djurplankton inte kan äta cyanobakterier, men vår studie visar att djurplankton har många sätt att anpassa sig för att ta vara på den föda som finns tillgänglig. Därmed bidrar cyanobakterierna till produktionen av både djurplankton och fisk i Östersjön, säger Andreas Novotny, en av forskarna bakom studien och tidigare doktorand vid Stockholms universitet.

Viktiga som föda, men bidrar till övergödning

Att cyanobakterier är den dominerande födan för djurplankton beror också på timing. Den kraftiga algblomningen på våren består av pansarflagellater och kiselalger, inte cyanobakterier, och inträffar så tidigt på året att djurplankton ännu inte hunnit växa till sig.

Monika Winder. Foto: Niklas Björling.

– Medan vårens blomning i stor utsträckning faller ned till botten, är det bara en liten del av sommarens cyanobakterier som bidrar till sedimentet på botten. Sommarens cyanobakterier äts i stället av djurplankton och blir på så sätt del av näringsväven i det öppna vattnet, säger Monika Winder, professor vid Institutionen för ekologi, miljö och botanik, Stockholms universitet, och medfattare till studien.

Men att cyanobakterierna är viktiga som föda innebär inte nödvändigtvis att kraftigare blomningar skulle ge större fiskebestånd. Cyanobakterier binder och omformar det kväve som finns i atmosfären så att växter kan ta upp det, vilket leder till att förvärra effekterna av övergödning. Tillväxten ökar och därmed också mängden av organiskt material som faller ner till botten, både döda plankton och avföring från djurplankton och fisk. Detta leder i sin tur till utbredningen av syrefria bottnar, något som påverkar bottenlevande djur och fiskar negativt.

"Kommer spela större roll i framtidens varmare klimat"

Andreas Novotny. Foto: privat.

– Cyanobakterier gynnas av högre temperaturer och kommer att spela en ännu större roll i framtidens varmare klimat. Därför är det viktig att vi förestår deras roll i näringsväven och hur de påverkar våra fiskebestånd, säger Andreas Novotny.

Cyanobakterier saknar många av de näringsämnen som är viktig för djurs tillväxt och kan dessutom producera gifter. Detta har gjort att cyanobakterier ofta ansetts minska både reproduktion och tillväxt hos djurplankton och fiskar. Forskare har tidigare inte heller haft möjlighet att studera i detalj hur mikroskopiska djurplankton väljer föda och har därför antagit att djurplankton undviker cyanobakterier om de har möjlighet, vilket den nya studien nu alltså motbevisat.

– Metodutvecklingen på DNA-området har givit oss ekologer nya verktyg att studera livet i havet på ett sätt som tidigare inte varit möjligt. Genom att jämföra det DNA från växtplankton som finns i magen på djurplankton med det DNA som finns tillgängligt i vattnet kan vi få en uppfattning om olika djurplanktons födoval. Det är en pusselbit som oftast saknats i ekologiska näringsvävsmodeller, säger Monika Winder.

Mer information

Artikeln ”DNA metabarcoding highlights cyanobacteria as the main source of primary production in a pelagic food web model” är publicerad i den vetenskapliga tidskriften Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.adg1096

Finansiering

Vetenskapsrådet och Formas