Tåligt mikroskopiskt liv i Antarktis

Vid den antarktiska halvön och öarna strax utanför smälter glaciärerna med accelererande hastighet. Vi åkte ner till Carlinibasen på Kung Georgs ö för att under ett par sommarmånader studera hur klimatförändringarna påverkar det mikroskopiska ekosystemet på grunda havsbottnar.

Översiktsbild över Carlinibasen med en vilande elefantsälshanne i förgrunden. Han ligger på en bädd av uppspolade alger. Foto: Angela Wulff och Anders Torstensson.

Forskningsstation vid Sydshetlandsöarna
På Kung Georgs ö, eller Isla 25 de Mayo som den kallas i Argentina, finns tiotalet olika forskningsstationer administrerade av länder med stor geografisk spridning, såsom Sydkorea, Kina, Ryssland, Polen, Tyskland, Chile och Argentina. Carlinibasen, tidigare Jubanybasen, ligger i Potter Cove och sköts numera av Argentina. Vårt forskningsprojekt bedrivs i samarbete med argentinska forskare men även med tyska forskare från Alfred-Wegener-Institutet.
Just den antarktiska halvön är en av tre platser på jordklotet där man registrerat den största uppvärmningen över de senaste 50 åren - fem gånger högre än jordens medel-temperaturökning. Den hastiga glaciärsmältningen leder till ökad sedimentering och i vissa fall minskad salthalt på grunda havsbottnar vid vårt undersökningsområde. Här täcks de mjuka sedimentbottnarna av vad som närmast kan beskrivas som flera millimeter tjocka filtar av mikroskopiska kiselalger. Tidigare forskning har visat att växtplankton i fria vattnet inte räcker till för att täcka bottenlevande djurs näringsbehov, och man tror nu att en alternativ näringskälla är just dessa bottenlevande mikroskopiska kiselalger. Så hur påverkas de av klimatförändringarna?

Matta av mikroskopiska alger och cyanobakterier som lever i smältvatten från glaciärerna. Bubblorna är syrgas som bildas vid fotosyntesen. De är några millimeter i diameter. Foto: Angela Wulff och Anders Torstensson.

Viktig bas i näringskedjan
Kiselalger är mikroskopiska, encelliga alger med en cellvägg som består av kiseldioxid. Kiselalger är en av världens vanligast förekommande mikroalgsgrupper. De påträffas både i fria vattenmassan och på botten, samt i salt- och sötvatten. De utgör den största växtplanktongruppen vi hittar i den så kallade vårblomningen runt våra kuster, och utgör näringsvävens bas.

Algmatta på land
Trots att vi har helt andra förutsättningar än Carl Skottsberg på Nordenskjöldexpeditionen för drygt hundra år sedan är vi fortfarande i högsta grad beroende av goda väderförhållanden. Och just goda väderförhållanden är något man sällan har på dessa breddgrader. Då vi efter en vecka fortfarande inte lyckats få tag i bottensediment med kiselalger eftersom det rådde dykförbud bestämde vi oss för att kika närmare på den märkliga brunaktiga hinna som vi observerat på marken runtomkring basen. Vid första anblicken var den väldigt lik de kiselalgsmattor som vi tidigare studerat på mellan tre och femton meters djup i havsviken utanför. Det visade sig att vi var på rätt spår. En snabb titt i mikroskopet avslöjade ett nät med avlånga kiselalger, sammanblandade med trådar av cyanobakterier.

Vi utökade våra promenader runt viken och fann att dessa mattor hade relativt stor utbredning i skyddade områden med lågt flöde av smältvatten från glaciärerna. Då vi ändå väntade på bättre dykväder beslutade vi oss för att påbörja studier av dessa smältvattenmattor. Eftersom de utsätts för mycket ljus, nederbörd, temperaturförändringar och även uttorkning, designade vi en serie olika experiment. Vi började med att studera hur detta mikroskopiska ekosystem hanterade ultraviolett strålning.

Insamling av algmattor för vidare analyser på labbet. Foto: Angela Wulff och Anders Torstensson.
Kiselalgssamhället som helhet verkar inte hotat av förväntade temperaturökningar eller minskad salthalt.

Ljus, torka och salt
Vid resor till Antarktis gäller det att vara beredd på det mesta, så i packningen fanns utrustning för både plan B, C, D och E. Vi hittade armeringsnät vid basens skrotupplag, och med hjälp av medtagna plastfilmer och tandtråd(!) konstruerade vi ett rutmönster med filter som absorberade UV-strålning och filter som släppte igenom hela solljusets spektrum.

Undersökningen, som pågick under cirka två veckor, visade inte helt förvånande att dessa kiselalger och cyanobakterier inte hade några större problem att hantera vare sig höga ljusintensiteter eller kortvågig UV-strålning. De ökade i antal under hela perioden. Vår nyfikenhet ökade, och eftersom dykvädret inte förbättrats fortsatte vi med fler experiment. Vi testade hur mattorna klarade uttorkning, infrysning och ökad salthalt. Och jo, vi kunde konstatera att de överlever både uttorkning och infrysning, men resultaten från dessa korta experiment måste nu verifieras. Experimentet med ökad salthalt inspirerades av att vi såg hur flera av glaciärströmmarna långsamt rann via stränderna ner i havsviken.

Är det så att "våra" alger även överlever i havsvatten? Och överlevde gjorde de allt - och det i salthalter som var jämförbara med havsvattnet, även om vi inte i detta miniexperiment kunde konstatera om de även kunde växa, alltså öka i cellantal. Så slumpen (vädret) gjorde att vi fann tåliga mikroskopiska ekosystem som kanske gynnas av glaciärsmältningen och ökar i utbredning.

Klarar nytt klimat?
Så blev äntligen vädret bättre och dykarna fick tillåtelse att ge sig ut. Vi hittade finfina kiselalgsmattor, och påbörjade våra planerade experiment att studera hur de bottenlevande algerna hanterade en ökad temperatur och minskad salthalt. Då vi vid tidigare polarexpeditioner konstaterat att det inte alltid är den dyraste och mest sofistikerade utrustningen som är den bästa så utgjordes vår experimentbalja av en uppblåsbar barnbassäng i plast. I denna placerade vi ett antal genomskinliga plastlådor. De olika temperaturerna kontrollerades med hjälp av värmare och termostater som man använder i trädgårdsdammar. Allt fungerade perfekt, men det omgivande vattnet i barnbassängen behövde kylas ned med isblock - ett tämligen oväntat problem när man befinner sig i Antarktis. Vi gick i skift för att samla isblock att lägga i vår bassäng. Experimentet lyckades över förväntan, och vi kunde konstatera att kiselalgssamhället som helhet inte verkar hotat av förväntade temperaturökningar eller minskad salthalt.

Text och kontakt
Angela Wulff och Anders Torstensson
Institutionen för biologi och miljövetenskap, Göteborgs universitet
angela.wulff@bioenv.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