23
havet 2013 / 2014
perspektiv på havsmiljön
Varma somrar är blomningar av cyano- bakterier ett återkommande obehag i Östersjön. Nyligen har man funnit att dessa blomningar inte är någon ny företeelse utan att de förekom i Öster- sjön redan för 7000 år sedan. genom att undersöka om cyanobakterier fanns i Östersjön för flera tusen år sedan kan vi bättre förstå hur systemet föränd- rats genom tiderna. Vi kan också göra uppskattningar av hur det kommer att bli i framtiden och hur vi bör förvalta Öst- ersjön på bästa sätt. går det att minska antalet blomningar eller är de naturliga inslag i Östersjön som vi får leva med?
■ Människans aktiviteter i Östersjöns avrinningsområde har orsakat övergöd- ning och lett till dramatiska förändringar under de senaste decennierna. Föränd- ringarna visar sig genom ökad syrebrist vid bottnarna, minskade fiskpopulationer och vitt utbredda algblomningar, en del med cyanobakterier. Blomningar av cyanobak- terier är särskilt problematiska eftersom de gynnas av övergödning och dessutom kan förstärka övergödningen genom att bidra med ytterligare näring i havet. En del fors- kare hävdar att vi kan minska mängden cyanobakterier, medan andra menar att de alltid har funnits i Östersjön och därför är ett naturligt inslag.
Lagrad information
Som tur är har naturen ett sätt att spara information om tidigare förhållanden i vattnet, i bottnens sediment. Sediment- kärnor som hämtats från Gotlandsdju- pet användes i en studie för att få fram kemiska data och även information om vilka arter som har funnits i Östersjön och vilka förändringar som har skett ända sedan Östersjön bildades. Genom veten- skapligt detektivarbete har vi kommit fram till att blomningar av cyanobakterier förekom så tidigt som för 7000 år sedan.
Däremot har koncentrationen av cyano- bakterier förändrats mycket under tider- nas lopp och det är bara under tre perioder
Cyanobakterier i östersjön
– en följetong genom historien
CAROLINA FUNKEy, JOHANNA STADMARK & DANIEL CONLEy, LUNDS UNIVERSITET
Foto: Mikael Eriksson/iStock
havet 2013 / 2014 perspektiv på havsmiljön
som det funnits mycket cyanobakterier.
Intressant nog ser vi vid dessa tillfällen ett samband med flera kemiska parametrar.
Det är ämnen som visar att det under dessa perioder förekommit syrebrist, kvävefix- ering och att det också funnits gott om växtplankton. Låt oss ta en närmare titt på dessa tre perioder och försöka bena ut vad som kan ha varit orsaken till blomningarna av cyanobakterier.
Skifte som gav skiktning
Den första perioden då koncentrationen av cyanobakterier var hög samtidigt som det var syrebrist inträffade för 7000-4000 år sedan. Vi vet att denna period kommer precis efter tiden då havsvattnet höjdes så mycket över nivån i Ancylussjön att det bröt igenom de danska sunden och omvandla- de den söta sjön till det bräckta Littorina- havet. Detta inflöde av saltvatten förstärkte skiktningen av vattnet i Littorinahavet och antas vara den huvudsakliga orsaken till syrebristen i djupvattnet under denna period. Det är troligt att utbredd syrebrist i bottenvattnet ledde till att sedimentbun- den fosfor släpptes ut i vattnet och att den låga kväve/fosfor-kvoten skapade en ideal miljö för cyanobakterierna att tillväxa i. Till skillnad från de flesta alger som behöver höga koncentrationer av både kväve och fosfor behöver de kvävefixeran- de cyanobakterierna bara gott om fosfor i vattnet för att växa till. De omvandlar luftens kvävgas till det ammoniumkväve som de behöver.
Kvävefixerande cyanobakterier kan
alltså blomstra i Östersjön under förhål- landen då andra alger är begränsade av mängden kväve. Blomningar av cyanobak- terier uppstår därför vanligtvis då kväve/
fosfor-kvoten är låg.
Varm period under medeltiden Den andra perioden av syrebrist och hög produktion av alger och cyanobakte- rier inföll mellan år 610 och 1310 e Kr, en period under medeltiden då den nordat- lantiska regionen hade ett varmare klimat.
Två viktiga faktorer kan ha bidragit till syrebristen under den här tiden. För det första var den Nordatlantiska oscillatio- nen (NAO) i en positiv fas. Då är vintrarna varma, vilket kan förstärka temperatur- skiktningen i vattnet, och på så sätt leda till minskad mängd syrgas vid botten, vilket i sin tur stimulerar frisläppandet av fosfor från sedimenten. En annan bidragande faktor kan ha varit att antalet människor i Östersjöns avrinningsområde nästan fördubblades under en 300-årsperiod. Den här befolkningsökningen innebar föränd- ringar i markanvändning och ökad avrin- ning av näringsämnen från land. Dessa två 0
2000
4000
6000
0 0,002 0,004 0 5 10
Total C
0 1 2 3
δ15Ν vs luft
0 1 2
Zeaxanthin Mo/Al
VARIATIONER I ÖSTERSJÖNS MILJÖ GENOM TIDERNA
år fö re nutid
Mer syrebrist Hög produktion Mer kvävefixering Mer cyanobakterier
n Variationer i Östersjöns havsmiljö genom tiderna, utifrån data från norra gotlandsdjupet. De grå fälten visar perioder med syrebrist, som visar sig genom laminerade sediment. På x-axlarna visas Mo/Al-kvot (%/%), ju högre värde desto mer syrebrist, Total % C visar hur hög produktionen har varit, δ15Ν vs luft (‰) som visar när kvävefixering skett, ju lägre värde desto mer kvävefixering. Zeaxanthin (µmol pigment/g C) är ett pigment som finns i cyanobakterier. Till höger visas sedimentkärnan där de mörka laminerade lagren indikerar syrebrist.
Katthårsalgen (Nodularia spumigena) – en cyano-
bakterie som ofta blommar i Östersjön.
Illustration: Cam illa Bollnerte/Azo
