Havets förändringar upptäcks med regelbunden provtagning
SEPTEMBER 2023 | I över ett decennium har Linnéuniversitetets forskare hämtat vattenprover minst varannan vecka från den marina provtagningsstationen Linnaeus Mikrobiella Observatorium i Östersjön. Långa tidsserier av forskningsdata ger värdefull information om de planktonorganismer som lever i vattnet, gör det möjligt att förstå havet samt göra bättre framtidsanalyser.
Linnaeus Mikrobiella Observatorium är kärnan i mycket av Linnéuniversitetets forskning om Östersjön. Provtagningsstationen ligger en mil utanför Ölands östra kust och hit åker forskare varannan vecka för att samla in vattenprover som används för att kartlägga förändringar hos Östersjöns planktonorganismer. Sedan 2011 följer forskarna bland annat bakterier, virus, djur- och växtplankton, organismer som utgör grunden i Östersjöns ekosystem.
Mycket av forskningen görs i internationella samarbeten. Östersjöns hälsa är nämligen en nyckel till att förstå resten av världens hav, förklarar Jarone Pinhassi, professor vid institutionen för biologi och miljö:
– Ofta ser man på Östersjön som ett modellsystem för klimatförändringar och hur exempelvis ökade temperaturer och övergödning kommer att påverka världens hav. Det är en av anledningarna till att forskare är intresserade att samarbeta med oss för att bidra till kunskap om hur mänskliga aktiviteter och föroreningar påverkar marina ekosystem.
Visar hur värmen påverkar
Ett sådant samarbete mynnade nyligen ut i en studie som för första gången visar hur bakteriesamhällen kommer att förändras i världshaven när temperaturen stiger.
Studien, ett samarbete med forskare vid Massachusetts Institute of Technology, Stanforduniversitetet och Göteborgs universitet, är publicerad i tidskriften Science Advances och bygger på långtidsdata från Östersjön. Provtagningen fastslår att långsamväxande bakterier, som blir utkonkurrerade i kallare vatten, väntas gynnas av ett varmare klimat.
Upptäckten av temperaturens direkta påverkan går emot den tidigare allmänna uppfattningen om att sammansättningen av bakterier i haven i första hand bestäms av tillgången till näring.
– Tack vare åtta års sammanhängande data kan vi demonstrera något som tidigare bara har varit ett teoretiskt antagande. Studien är också ett bevis på hur den här sortens provtagningar kan hjälpa oss förstå och skydda det marina livet på vår planet, säger Jarone Pinhassi.
Kartlägger outforskade virus
En som bedriver avancerad forskning med flera år av vattenprover är Karin Holmfeldt, docent i ekologi. Hon undersöker samspelet mellan virus och bakterier i Östersjön. Varje milliliter havsvatten innehåller miljontals virus och bakterier, vars samspel är en central men outforskad del av det marina ekosystemet.
– Eftersom en stor del av virusen vi hittar tillhör nya arter, släkten och möjligen även nya familjer så får vi namnge dem. Över lag är det roligt att namnge nya upptäckter, men vi har så många nya namn som vi måste komma på att det inte alltid är så lätt, berättar Karin Holmfeldt, som bland annat har låtit en skolklass hjälpa till att namnge nya virus.
– Utvecklingen inom virusforskningen påminner om Carl von Linnés tid, hela systemet för namngivning av virus har fått göras om. Anledningen är att framsteg inom sekvensering av genetiskt material har gjort det möjligt att identifiera fler nya arter och familjer av virus än man tidigare trodde fanns.
– Interaktionen mellan virus och bakterier är otroligt viktig för att förstå tillgången till näring i Östersjön. Bakterierna driver näringscyklerna, de förser större organismer med näring och reglerar mängden kol, kväve och fosfor i vattnet. Virus som infekterar bakterier förändrar näringsvävarna. Problemet är att vi inte riktigt vet hur de här interaktionerna fungerar, säger Karin Holmfeldt, docent i ekologi.
Det finns goda anledningar att förstå marina virus bättre än vad vi gör idag. Nästan en tredjedel av alla marina bakterier är infekterade av virus vid varje tillfälle och virusinfektionen påverkar hur bakterierna beter sig. Karin Holmfeldt undersöker samspelet i projektet ”Från celler till samhällen: virusinfektioners påverkan på akvatiska bakteriers ämnesomsättning” som finansieras av Vetenskapsrådet.
– Vi tittar på det från många olika infallsvinklar: Vilka bakterier är det som angrips och när, vilka olika virus infekterar en viss bakterie, samt hur varje specifikt virus förändrar bakteriens beteende.
En fantastisk möjlighet
Tack vare långa tidsserier av vattenprover går det att följa utvecklingen i Östersjön, identifiera nya virustyper och få bättre kunskap om vilka som trivs under vilka förhållanden. Är det samma virus som återkommer år efter år och hur påverkar de olika virusen bakterierna?
– Det finns få ställen på jorden med så här stora tidsstudier och möjligheten att följa havets utveckling på detaljnivå över lång tid. Det är en fantastisk möjlighet för oss forskare, säger Karin Holmfeldt.
Mer information:
Läs mer om Linnaeus Mikrobiella Observatorium.