Från håvar till high-tech när framtidens miljövetare undersöker havsmiljön

Kursboken är en sak – verkligheten en annan. I masterkursen Miljövetenskapliga fältstudier får studenterna lära sig hur man praktiskt tar reda på hur havet mår, med både enkla och avancerade metoder.

– Vadarbyxor, stövlar eller barfota – ni får välja!

Masterstudenterna i miljövetenskap har burit med sig håvar, hinkar och bestämningslitteratur till en av de blåstångsrika klippstränderna vid Askölaboratoriet. Uppgiften är att hitta dräktiga märlkräftor vars ägg och embryon kan användas som en indikator för miljötillståndet i havet.

Några av studenterna glider ner i vadarbyxor, andra kavlar upp byxbenen och går barbenta ner i vattnet. De hivar utrustning till varandra, sedan blir det tyst, medan de hukar över vattnet och håvar bland tångruskorna.

– Passa på att titta på de vackra små båtsnäckorna också, uppmanar Ann-Kristin Wiklund, forskare och studierektor vid Institutionen för miljövetenskap (ACES) vid Stockholms universitet.

– De snäckorna har vi använt i tidigare studier för att undersöka vad giftiga båtbottenfärger ger för skador.

Olika stressfaktorer ger olika skador

Tidigare på morgonen var studenterna samlade i fältstationens föreläsningssal och fick lära sig om fördelarna och svårigheterna med fältstudier, och om ett av delprogrammen inom miljöövervakningen av Östersjön, på just märlkräftor, som har pågått sedan 1994.

Håvningen sker vid en klippstrand ett par hundra meter från fältstationen. Foto: Michaela Lundell

Efter nära 30 år av provtagningar, vet forskarna nu vilka stressfaktorer som ger vilka skador hos djuren: tungmetaller och organiska miljögifter ger missbildade embryon, helt döda äggsamlingar beror ofta på syrebrist, och mängden ägg beror framför allt på temperaturen och tillgången på föda.

I miljöövervakningen är det arten vitmärla man använder. Det är ett litet kräftdjur som lever i bottensedimenten, äter plankton som singlat ner, och själva är viktig föda för fiskar. Men vitmärlorna förökar sig bara en gång om året – mitt i vintern. Nu är det maj och därför letar studenterna efter andra arter av märlkräftor, som lever på grunt vatten bland blåstången och förökar sig under den varma delen av året.

– Här är två som sitter ihop. Vilken är hona och vilken är hane? undrar studenterna.

Studenterna går igenom sina fynd med forskaren Ann-Kristin Wiklund. Foto: Michaela Lundell

Det är tångmärlor av släktet Gammarus de hittar. Under vår och sommar är det vanligt att man ser dem simma omkring i par, där den större hanen fäster sig vid honans rygg – i väntan på att hon ska ömsa skal. Det är först då de kan para sig, och då vill hanen vara säker på att få till det, så han håller fast i honan i dagar innan. De honor som är dräktiga bär sina ägg i en samling på undersidan av kroppen, på samma sätt som räkor, och släpper dem när de färdigutvecklade ungarna är några dagar gamla.

Jämför med bilder i metodstudie

Efter någon timme bär studenterna in fångsten på fältstationens kurs-laboratorium. Där vidtar den finmotoriska övningen att med pincett och nål lossa ägg och embryon.

– Om ni är skickliga kan ni göra det utan att skada honan, och då kan vi släppa tillbaka henne i havet efteråt, säger Ann-Kristin.

Inne på fältstationen undersöker studenterna vilket utvecklingssteg märlkräftornas ägg och embryon befinner sig i. Foto: Michaela Lundell

Studenterna tittar på äggen i stereolupp och jämför med bilder i metodstudien ”Malformations in embryos of the deposit-feeding amphipod Monoporeia affinis in the Baltic Sea”. Den embryonala utvecklingen ser likadan ut för alla märlkräftor.

– Kolla här, här är embryona i stadium E-F, man kan se att de olika kroppsdelarna är på väg att utvecklas! säger en student och visar de andra.

Provta havsbotten

Samtidigt, ute på havet ombord det högteknologiska forskningsfartyget Electra af Askö, får andra halvan av kursen lära sig om havsbottnen och hur man kan provta sediment, för att analysera tillgången på näring, syre och förekomsten av olika föroreningar.

Professor Christoph Humborg och postdoktor Martijn Hermans från Östersjöcentrum visar hur man tar upp sedimentkärnor och sedan extraherar porvatten från olika lager i kärnan med hjälp av Rhizon-provtagare. De har tagit upp två kärnor från 48 meters djup.

Professor Christoph Humborg visar hur man provtar porvattnet från olika lager i sedimentkärnan med hjälp av Rhizon-provtagare. Foto: Michaela Lundell

– Sedimentkärnorna är som arkiv, som kan berätta om miljöförhållandena i havsbottnen tillbaka i tiden, till exempel hur syretillgången har varit. Här kan man se ett ljust lager, där har vi järn som oxiderat till järnoxider, visar Martijn Hermans.

– Och här har vi ett mörkare lager – det indikerar järnmonosulfid, som bildas i syrefria förhållanden.

– Man kan också mäta mängden metangas, som är viktig att hålla koll på eftersom det är en så kraftfull växthusgas. Så länge metanet är i sedimentet eller i vattnet kan det oxideras av bakterier och arkéer. Men allt som bubblar ända upp till havsytan och når atmosfären bidrar till växthuseffekten. I luften finns inga bakterier som kan bryta ner metanet, förklarar Martijn Hermans.

Postdoktor Martijn Hermans (t.v.) och professor Christoph Humborg (t.h.) från Östersjöcentrum visar en av de sedimentkärnor de tagit upp med studenterna från havsbotten på 48 meters djup. Foto: Michaela Lundell

”Verkligheten annorlunda”

Bland miljövetarna på denna masterkurs i miljövetenskapliga fältstudier finns studenter från flera olika länder och med olika studiebakgrund och tankar om vad de vill göra sedan.

Despoina Kouvousi från Grekland vill ”omvandla skräp till guld”, få människor att värdera avfallet istället för att förorena världen med det. Gian Waldinsperger från Schweiz vill skapa ett kollektivt kulturhus för ”social transformation” av människors värderingar och beteende. Molly Jansson från Sverige vill arbeta med föroreningsanalys, antingen som forskare eller på en kommun.

– Det är bra att komma ut i fält och se olika miljöer på riktigt, inte bara på bild, säger Molly Jansson. På bild i kurslitteraturen kan allt se väldigt prydligt ut – verkligheten är annorlunda.

– Även för en miljövetare som mest kommer att sitta med siffror och modellera, är det viktigt att förstå hur man får fram data och hur man gör i fält, säger Ann-Kristin Wiklund. Att man kan använda både mycket avancerad och mycket enkel utrustning och att båda har sin plats.

– Som miljökonsult måste man vara beredd att ge sig ut i fält och genomföra olika typer av undersökningar.

Det är dräktiga märlkräftshonor som ska undersökas närmare, men studenterna passar på att titta även på andra arter som lever i Östersjön. Foto: Michaela Lundell

Faktaruta

Miljövetenskapliga fältstudier, 7,5 hp är en masterkurs som ges vid Institutionen för miljövetenskap och ger praktiskt erfarenhet av provtagning och mätning av mark, vatten och luft. I kursen ingår bland annat två dygn i fält på Askölaboratoriet.

Läs mer om kursen här

Läs mer om Askölaboratoriet här

Läs mer om miljöövervakningen på vitmärla här

 Text: Michela Lundell