Det är tidig morgon och havs- och landteamen från det gigantiska TREC-projektet vaknar i sina hytter ombord Electra af Askö, som är Stockholms universitets forskningsfartyg med hamn vid Askölaboratoriet i Trosa skärgård.

Expeditionen startade i slutet på mars i Bretagne, och har sedan rört sig utmed kusterna i Frankrike, Belgien, Nederländerna, Tyskland, Danmark, Polen, Baltikum och Finland. Nu har den kommit till Sverige och Askö, och en lång dag av provtagning längs transekter från grunt vatten i havet, upp på stranden och in i skogen väntar.

Samarbetar med forskningsstationer

Det är ett gigantiskt paneuropeiskt projekt, som leds av European Molecular Biology Laboratory, med huvudkvarter i Heidelberg i Tyskland, i samarbete med ett stort antal marina forskningsstationer runtom i Europa. Expeditionen kommer närmast från Askös systerstation vid Finska vikens mynning – Tvärminne zoologiska forskningsstation, via Åbo Akademi, och efter stoppet vid Askölaboratoriet ska den vidare till Kristineberg Center på Västkusten. Därifrån går färden vidare till Norge, Storbritannien och Irland och ned längs Biscayabukten och Atlantkusten ända till Cádiz i sydligaste Spanien. Nästa år fortsätter expeditionen till Medelhavet.

Expeditionsfälttekniker Thomas Haize gör sig redo att ta ett sedimentprov från botten av Hästdammsviken på Askö. Foto: Michaela Lundell

Miljötillstånd och biologisk mångfald

Totalt blir det ett 30-tal stopp längs Europas kuster för att ta prover från mer än 120 land-hav-transekter. Proverna används sedan till en mängd analyser, både av den biologiska mångfalden, framför allt på mikrobnivå, och olika miljöparametrar som påverkar ekosystemen. Genom att analysera förekomsten av olika molekyler kan också forskarna se vilka processer som pågår i ekosystemen.

Förutom prover för sekvensering av allt DNA och för identifiering av arter med mikroskopering, samlas prover in för att kunna analysera bland annat mängden klorofyll och organiskt kol, och förekomsten av olika organiska föroreningar och metaller. Bara för vattenproverna från grunt vatten följs 18 olika protokoll för att få fram prover för olika analyser, där vart och ett kan berätta om specifika delar av ekosystemet.

Omik

En av metoderna som används är så kallad meta-streckkodning, som innebär att man identifierar alla förekommande arter i ett jord- eller vattenprov genom att analysera allt DNA i provet och leta efter korta genetiska markörer från olika organismers arvsmassa. Det kan vara DNA både från hela små organismer som befinner sig i provet, och från större organismer som lämnat spår på platsen.

Michelle Verstraaten, MSc i biologi från Stockholms universitet, tar ett jordprov i skogen ovanför Hästdammsviken på Askö. Hon är en av de lokala volontärer, organiserade av det svenska forskningsnätverket för akvatisk mikrobiologi AMRI, som assisterar expeditionen under dess provtagningar i svenska delen av Östersjön. Foto: Michaela Lundell

TREC-expeditionens Lucas Ustick (t.v.) assisteras av volontären Rickard Stenow, doktorand i marina vetenskaper vid Göteborgs universitet, när filtret från vakuumsugen som samlat luftpartiklar ska plockas ur och tas om hand, utan att kontamineras. Foto: Michaela Lundell

Tekniken på området utvecklas snabbt och gör det nu möjligt att på stor skala kartlägga den biologiska mångfalden från prov tagna ute i naturen. TREC-expeditionen är till stora delar ett omik-projekt, där omik står för flera olika molekylärbiologiska metoder som utvecklats på senare tid för att undersöka DNA, RNA, proteiner och metaboliter (ämnen som bildas i en organisms ämnesomsättning).

Mobila laboratorier

Det är en krävande logistik att få ut forskare, tekniker och all utrustning till de olika lokaler där proverna ska tas, och sedan föra proverna vidare till avancerade laboratorier för analys. Forskarna färdas i skåpbilar som de inrett till små fältlaboratorier, med filter, pumpar, ugnar, kylar och frysar för beredning och förvaring av proverna tills de skickas vidare. Parallellt seglar båten Tara längs kusten och tar prover ute till havs, även den med ett litet laboratorium ombord.

Expeditionsforskarna har byggt upp små laboratorier i de skåpbilar de färdas i. Där prepareras de många proverna innan de skickas vidare till mer avancerade laboratorier för analys. Här expeditionsforskare Elisa Merz i havsteamets skåpbilslabb. Foto: Michaela Lundell

Ute på Askö hjälper stationschef Eva Lindell och Östersjöcentrums vetenskapliga ledare Christoph Humborg till med allt praktiskt kring provtagningarna och att utse lämpliga lokaler.

Idag är det Hästdammsviken på Askös ostsida som gäller.

All provtagningsmateriel och mätapparatur lastas på släpet till en fyrhjuling och körs så nära man kan komma, för att sedan kånkas för hand och på små släpkärror ut till vassarna i viken och in i skogen intill. Havsteamet drar på sig vadarbyxor eller torrdräkt, medan landteamet börjar med att installera en vakuumsug och en partikelmätare för luftproverna. Många timmars provtagning väntar, och forskarna är tacksamma över frånvaron av tidvatten i Östersjön, som komplicerar provtagningarna längs andra delar av Europas kuster.

Lastning och omlastning utgör en betydande del av expeditionsarbetet. Här har all mätutrustning som behövs för dagens provtagningar på land, i havet och i luften körts ut med fyrhjuling till Hästdammsviken på Askös ostsida. Foto: Michaela Lundell

Kerstin Leberecht och Thomas Haize tar ut en transekt för sediment- och vattenproverna medan Elisa Merz antecknar GPS-koordinaterna. Foto: Michaela Lundell

Hälsotillståndet hos kustekosystem

– Den här TREC-expeditionen ger grunddata för hälsotillståndet hos olika typer av kustekosystem i hela Europa. Det är högintressant för oss på Östersjöcentrum, som bland annat forskar om förhållandet mellan kust och klimat och undersöker kustekosystemens kolbindande förmåga. Nu får vi data att jämföra våra egna provtagningar med, och dessutom kan vi jämföra med många andra platser runtom i Europa, säger professor Christoph Humborg.

Text: Michaela Lundell

Läs mer om TREC-expeditionen här.
Hör Vetenskapsradions reportage om TREC-expeditionens Asköprovtagning.