Projekt: Pikoväxtplanktons roll i den arktiska kolcykeln
I detta projekt studerar vi vilken roll de minsta växtplanktonen (pikoväxtplankton) har i Norra ishavets kolcykel. Hur mycket koldioxid binder de in i sina celler? Hur mycket av detta kol exporteras vertikalt i havet? Hur viktiga är de som födokällor i ekosystemet?
Fakta om projektet
Projektledare
Lisa Winberg von Friesen
Övriga projektmedlemmar vid Linnéuniversitetet
Hanna Farnelid och Rebecca Duncan, Linnéuniversitetet; Ilka Peeken och Katja Metfies, Alfred Wegener Instititute
Deltagande organisationer
Linnéuniversitetet, Alfred Wegener Institute Helmholtz centre for polar and marine research (Germany)
Finansiär
Vetenskapsrådets öppna utlysning (2023), Carl Tryggers Stiftelse (2024), Linnéuniversitetet (institutionen för biologi och miljö, 2025), Stiftelsen Konung Carl XVI Gustafs 50-årsfond för vetenskap, teknik och miljö (2025)
Tidsplan
1 januari 2025 – 1 april 2027
Ämnen
Biologi, ekologi och miljövetenskap (institutionen för biologi och miljö, fakulteten för hälso- och livsvetenskap)
Forskargrupp
Marina växtplankton – ekologi och applikationer (MPEA)
Spetsforskningsmiljö: Linnaeus University Centre
Linnaeus University Centre for Ecology and Evolution in Microbial model Systems (EEMiS)
Kunskapsmiljö
Kunskapsmiljö Linné: Vatten
Mer om projektet
Pikoväxtplankton är den minsta (<3 μm) gruppen av växtplankton i havet och dominerar ofta samhället av primärproducenter i Norra ishavet. De är nyckelspelare i det arktiska ekosystemet, och i vissa regioner har det observerats en förskjutning från större växtplankton som kiselalger till mindre grupper av pikoväxtplankton. Denna förskjutning förväntas fortsätta i takt med klimatförändringarna. Pikoväxtplanktonens roll i den marina kolcykeln (till exempel hur mycket kol de binder, vad de regleras av, hur mycket de sjunker genom vattenkolumnen och bidrar till den biologiska kolpumpen, och vilken betydelse de har som födokälla) är fortfarande dåligt känt i Arktis. Det behövs bättre kunskap om pikoväxtplanktons biogeokemiska och ekologiska roller i Norra ishavet, och detta projekt syftar till att fylla några av dessa kunskapsluckor.
Under en expedition (EGC-Sources, PS150) med RV Polarstern (Alfred Wegener Institutet) 2025 kommer vi att studera pikoväxtplanktons roll i kolcykeln under den arktiska hösten. Vi kommer att göra det genom att mäta deras förekomst, primärproduktivitet och vertikala export över miljögradienter (till exempel från tidvattenglaciärer, kustområden och i havsis). Vidare kommer vi att experimentellt kvantifiera och karakterisera kolflödet från en viktig pikoväxtplanktonart (Micromonas polaris) till betare och in i den mikrobiella loopen.
Den ökande förekomsten av växtplanktonblomningar på hösten är en viktig förändring med biogeokemiska effekter på den totala kolbudgeten i Norra ishavet och dess bindningspotential, samt ekologiska effekter och interaktioner i ekosystemet. Minskande havsis orsakar ökad vinddriven blandning i havets övre skikt. Baserat på dessa förändringar kommer vi också att experimentellt undersöka hur denna vertikala omblandning kan påverka utvecklingen av höstblomningar i vårt studieområde genom att efterlikna blandningshändelser och följa de ekologiska och biogeokemiska reaktionerna hos växtplankton och deras primärproduktion.
Som ett övergripande ramverk för vårt arbete strävar vi efter att bättre överbrygga fysiologiska mätningar (t.ex. primärproduktion) med DNA- och RNA-baserade molekylära metoder (t.ex. amplikonsekvensering) genom att integrera traditionella och nya metoder i både observations- (t.ex. kvantifiering av gruppspecifik koncentration av Rubisco som en proxy för primärproduktion) och experimentella metoder (t.ex. utföra RNA-stabila isotop-experiment för att spåra och kvantifiera kolflödet mellan organismgrupper). Vi kommer dessutom att isolera pelagiska och is-associerade pikoväxtplankton för framtida ekofysiologiska studier vid Kalmar Algae Collection (KAC) vid Linnéuniversitetet i Sverige.
Om du är intresserad av att samarbeta, göra ett studentprojekt, eller har frågor är du välkommen att kontakta oss.
Projektet är en del av forskningen i forskargruppen Marina växtplankton – ekologi och applikationer, i universitetets spetsforskningscentrum i Linnaeus University Centre for Ecology and Evolution in Microbial model Systems (EEMiS) samt i Kunskapsmiljö Linné: Vatten