Projekt: Picocyanobakterier, anonyma men betydelsefulla primärproducenter i kustnära vatten

Små blågröna alger, picocyanobakterier, kan utgöra upp till 50 % av fotosyntetiserande bakterier i Östersjön och prognosen är att de kommer att öka ytterligare till följd av framtida klimatförändringar. I det här projektet kommer utbredning, förekomst och koldioxidfixering av picocyanobakterier i kustnära vatten att undersökas. Denna kunskap är av stor vikt för att uppskatta deras betydelse samt förutspå vilka konsekvenser framtida miljöförändringar kommer att få för ekosystemet.

Fakta om projektet

Projektledare
Hanna Farnelid
Finansiär
Forskningsrådet Formas, årliga öppna utlysningen för forsknings- och utvecklingsprojekt till framtidens forskningsledare 2017
Tidsplan
1 jan 2018-31 dec 2020
Ämne
(Institutionen för biologi och miljö, Fakulteten för hälso- och livsvetenskap)

Mer om projektet

Människans aktivitet på jorden gör att halten koldioxid i atmosfären ökar. Den minsta (<2 μm) gruppen av fotosyntetiserande mikroorganismer i haven, picoplankton (picoeukaryoter och picocyanobakterier), fixerar koldioxid och är föda för högre nivåer i näringskedjan. De har en stor geografisk utbredning, utgör en betydande del av växtplanktonbiomassan och är mycket anpassningsbara i en föränderlig miljö.

Inom gruppen picocyanobakterier finns en stor genetisk mångfald. Flera underarter samexisterar och sammansättningen tros förändras beroende på bland annat säsong och tillgänglighet av näringsämnen. Hittills ingår inte picocyanobakterier i provtagningsprogram i egentliga Östersjön och kunskap om underarter saknas. Syftet med projektet är att kartlägga förekomsten av picocyanobakterier samt bestämma kolfixeringsaktivitet, och metaboliska egenskaper av underarter som är optimerade för olika miljöförhållanden.

Projektet är uppdelat i tre delar. I den första delen kommer förekomsten av olika underarter att undersökas genom kartläggning av specifika genmarkörer i arvsmassan. Resultaten gör det möjligt att koppla ihop underarternas genetiska och fysiologiska egenskaper. Till exempel kommer en gen som visar vilken färg (pigmentering) cellen har att utforskas. Pigmentegenskapen är viktig eftersom celler med olika pigmentering är optimerade för kolfixering under olika ljusförhållanden.

I den andra delen av projektet kommer den cellspecifika kolfixeringsaktiviteten att mätas. Därmed är det möjligt att fastställa hur kolfixeringen skiljer sig beroende på vilka pigmentegenskaper cellen har. I den tredje delen av projektet kommer genuttrycksprofiler av picocyanobakterier att studeras för att se hur de påverkas av miljöförändringar, till exempel temperatur, tillgänglighet av näringsämnen samt ljusförhållanden.

Det här projektet bidrar med ny kunskap om kolfixeringsaktivitet hos en betydelsefull men relativt ostuderad planktongrupp. Kunskap om picocyanobakterier på en detaljerad nivå är mycket viktig för att förutspå vilka konsekvenser den framtida ökade utbredningen av dessa organismer kommer att få för kustnära ekosystem.

Projektet är kopplat till Linnaeus University Centre for Ecology and Evolution in Microbial model Systems. Det är en del av forskningen i forskargruppen Marina växtplankton – ekologi och applikationer och har även kopplingar till forskargruppen Ecochange – så påverkas Östersjön av klimatförändringen.