Kiselalger ger oss vart femte andetag

Kiselalger är världens kanske viktigaste primärproducenter. De står för omkring 20 procent av kolfixeringen på jorden, vilket är mer än alla regnskogarna tillsammans. Man kan säga att syret i var femte andetag vi tar kommer från just kiselalger.

Elektronmikroskopbilder på tre vanliga kiselalgssläkten i svenska vatten: Thalassiosira, Skeletonema och Chaetoceros.

Kiselalger är små, de flesta är mellan 20 och 200 mikrometer i diameter, ungefär som diametern på ett hårstrå. De är otroligt framgångsrika, och förekommer nästan överallt där det finns vatten; i havet, i sjöar och vattendrag, i is både i Arktis och Antarktis och i fuktig jord. I sjöar och i havet lever de i den övre delen av vattenmassan, eftersom de behöver solljus för att kunna fotosyntetisera, det vill säga ta upp koldioxid och avge syre.

Små men viktiga
Kiselalger utgör basen i den marina födoväven. De är en viktig föda för djurplankton som i sin tur blir mat för fiskyngel. I Sverige är kiselalgerna en viktig del av vårblomningen i både Östersjön och på västkusten. Vårblomningen i Västerhavet börjar normalt i februari-mars, medan den i Östersjön ofta startar i april. Många kiselalgssläkten förekommer både på västkusten och i Östersjön, men det skiljer sig åt på artnivå eftersom salthalten i dessa hav är mycket olika. På västkusten finns det många marina arter, medan det i Östersjöns bräckta vatten finns arter som tål lägre salthalt.

Driver den biologiska pumpen
Kiselalgsblomningarna är ofarliga, till skillnad från sommarblomningen av cyanobakterier i Östersjön som kan vara giftig. Under blomningen förökar sig kiselalgerna genom celldelning och ökar snabbt i antal, de tar upp och omvandlar koldioxid och kväve, i form av nitrat, till organiskt material. Efter blomningen klibbar kiselalgerna ihop sig till aggregat som kallas marin snö, eftersom de ser ut som snöflingor i vattnet. Dessa sjunker mot botten samtidigt som en del av kolet och kvävet de bundit frigörs till det omgivande vattnet, kolet frigörs som koldioxid igen och kvävet frigörs som ammonium och gynnar andra alger. Aggregaten sjunker med en hastighet av 20-100 meter per dag. Den snabbhet de sjunker med sammankopplat med den stora mängd koldioxid kiselalgerna tar upp gör att de står för en stor del av transporten av koldioxid från atmosfären till sediment och djuphav i oceanerna, den så kallade biologiska pumpen.

Närbild på en Thalassiosira-cell och kopplingen mellan två Skeletonema-celler. Här ser man tydligt hur komplexa kiselskalen är, med porer, utskott och kopplingar mellan cellerna. Över till höger: Hoppkräftan är ett av alla de djurplankton som äter kiselalger. Nere till höger: Marin snö. Aggregat bildade av vårblomningen i Västerhavet, aggregaten ser ut som små kometer och är flera mm stora.

Kan ge syrebrist på botten
När algerna sjunker till botten blir de mat för bottenlevande organismer och bakterier som bryter ned kiselalgerna till koldioxid och närsalter, som till exempel ammonium och nitrat. Men alger som sjunker till botten nära våra kuster bidrar även till syrebrist på botten när de bryts ned. Syrebristen leder till döda bottnar utan liv, de djur som kan flyr och resten dör. Stora mängder nitrat i vattnet ger kraftiga algblomningar som binder stora mängder koldioxid i ytvattnet, men resulterar i mycket alger som sedimenterar ner till botten. När bakterier sedan bryter ned algerna förbrukar de syret i sedimentet, och frigör koldioxid, vilket kan ge syrebrist. Nitratkoncentrationer och algblomningar måste därför vara i balans med bottenvattnets syretillgång för att minska utbredningen av syrebrist.

Livet i ett glashus
Kiselalger är inte bara otroligt viktiga för det marina livet, de är också fantastiskt vackra. Sitt namn har de från det skal av kisel som omsluter cellen, man brukar säga att kiselalgerna lever i glashus då glas består av kisel. Kiselskalen ser ut som små askar, där den ena halvan är lite större än den andra. Algerna förökar sig genom att dela på sig, varje ny cell får då ena delen av asken och bildar den andra delen själv. Detta leder till att cellerna blir mindre och mindre, och för att återställa cellstorleken igen förökar sig kiselalgerna sexuellt. Skalen har en komplicerad struktur med porer och springor som gör att cellen har tillgång till den omgivande miljön för upptag av näringsämnen och utsöndring av restprodukter. Det hårda skalet skyddar även algerna mot djurplankton som äter dem, men algerna har även en annan spännande försvarsmekanism. Kiselalger är encelliga, men hos många arter sitter cellerna ihop i kedjor som kan bestå av mer än 30 celler. När algerna via kemiska signaler i vattnet känner av att det finns djurplankton i närheten kan de dela upp kedjorna i mindre delar och på så sätt bli för små för att kunna bli uppätna.

Text och kontakt:
Johanna Bergkvist och Helle Ploug,
Institutionen för biologi och miljövetenskaper, Göteborgs universitet
johanna.bergkvist@gu.se

Om tidskriften

Havsutsikt är tidskriften för dig som vill hänga med i vad som är på gång inom svensk havsforskning. I tidskriften får du svar på många frågor, men också en inblick i de frågor som ännu inte forskningen klarat av att besvara. Artiklarna är skrivna av forskarna själva, och anpassade för en bred publik av redaktionen. Läs mer


Sök i arkivet