Stor ekologisk förändring i Bottenviken – ny studie
Ett av världens sötaste havsvattenområden, Bottenviken står inför stora utmaningar med ökad risk för algblomning. Anledningen är att fosforhalten i det grunda innanhavet ökar. Det betyder att den känsliga balansen mellan fosfor och kväve rubbas och det i sin tur påverkar vilka organismer som gynnas i havet. Den nya studien, ledd av forskare vid Umeå universitet, visar att en grundläggande förändring av havsmiljön är på väg att ske.
Text: Marika Griehsel
– Vi ser en tydlig förändring i Bottenhavet. Den näringsbalans som präglade området för några decennier sedan finns inte längre. Detta är viktigt eftersom det begränsande näringsämnet påverkar hur hela ekosystemet fungerar, säger Siv Huseby, forskare vid Umeå marina forskningscentrum och huvudförfattare till studien.
Forskningsresultaten bygger på 30 års svensk- och finländsk miljö-övervakningsdata och har publicerats i Scientific Reports. Studien ger den första samlade bedömningen av hur näringsbalansen i Bottniska viken har förändrats över tid.
I Egentliga Östersjön är andelen fosfor i förhållande till kväve högre jämfört med Bottniska viken. Man brukar säga att att Egentliga Östersjön därmed är kvävebegränsat.
Tidigare har Bottenhavet drabbats av kvävebegränsning och nu är det Bottenvikens tur. En anledning är att fosfor-haltigt vatten rör sig norrut från det Egentliga Östersjön. När vatten blir mer kväve-begränsat kan förhållandena gynna kväve-fixerande cyanobakterier som kan bilda omfattande algblomningar under sommaren.
Tydlig förändring av näringsbalansen
Forskarna har noterat att fosforhalterna har ökat betydligt under de senaste tre decennierna, medan kvävenivåerna har varit stabila eller minskat. Detta har förändrat balansen mellan de två näringsämnena och därmed vilket ämne som begränsar den biologiska produktionen i havet. ( se faktaruta om biologisk produktion i havet )
Ökande fosforhalter kan också bidra till att skapa förhållanden som gynnar kvävefixerande cyanobakterier. Sådana blomningar ökar redan i delar av norra Östersjön och förknippas ofta med övergödningsproblem, bland annat grumligare vatten, syrefattiga bottnar och störningar i marina ekosystem som kan påverka allt från små organismer till fiskbestånd.
– Jag blev förvånad över den tydliga förändringen i balansen mellan kväve och fosfor i havsvattnet, särskilt i Bottenviken. Om utvecklingen fortsätter kan området bli kväve-begränsat inom några decennier. Kväve-begränsning gynnar trådformiga cyanobakterier framför annat växtplankton, vilket kan störa ekosystemen och öka risken för skadliga algblomningar. Vi ser redan fler sådana cyanobakterier i Bottenhavet, och de kan bli vanliga även i Bottenviken, säger Siv Huseby.
Miljöförvaltningen kan behöva ses över
Forskarna menar att miljöförhållandena i Östersjöns olika delar är nära sammankopplade.
– De norra delarna av Östersjön, som Bottenhavet och Bottenviken, har inte stått i fokus då modeller och åtgärdsplaner tagits fram för detta hårt prövade hav. Kanske på grund av att det är mindre befolkning i norr och det har inte heller funnits krav på reningsverken att rena utsläppsvatten från kväve.
Forskningsresultaten har betydelse för miljöförvaltningen. Dagens strategier bygger på långvariga antaganden om vilka näringsämnen som begränsar produktionen i norra Östersjön. Enligt forskarna kan dessa antaganden behöva omprövas i takt med att förhållandena förändras.
– För att minska övergödningen i Bottniska viken måste arbetet fortsätta i hela Östersjön. En stor del av ökningen av fosfor kommer från Egentliga Östersjön, vilket gör regionalt samarbete inom HELCOM, östersjöländernas gemensamma havsmiljökommission, avgörande. Att minska döda bottnar, begränsa tillförseln av näringsämnen och hantera klimatförändringarna är alla viktiga åtgärder för att minska omfattande blomningar av cyanobakterier, säger Siv Huseby.
Länk till artikel: Rapid change of limiting nutrient in the Gulf of Bothnia, northern Baltic Sea | Scientific Reports
Omslagsbild: Cyanobakterier från Bottenviken under mikroskop.
Om Deep Sea Reporter: Vår ambition är att granska och skildra frågor som rör havet och det liv som finns under ytan. Vi verkar i allmänhetens tjänst och drivs självständigt i förhållande till politiska, kommersiella och andra intressen i samhället.
Genom fotosyntesen bildas organisk/biologisk biomassa från oorganisk kol (från CO2), näringsämnen och energin från solljus. Denna biomassa ackumuleras vidare i näringskedjan, till exempel från växtplankton till djurplankton till fisk och säl.
Primär biologisk produktion är det som sker genom fotosyntesen av växter både i hav och på land, medan sekundär biologisk produktion är den ackumulering som sker vidare upp i näringskedjan från att växter äts upp till topp-predatorer.
Viss biologisk produktion är ju gynnsam för människan då vi till exempel säkrar en stor del av vår mat-tillgång från haven. Blir det för mycket produktion av växtplankton som i nästa led i näringskedjan inte hinner med att ätas upp sjunker istället denna biomassa (från växtplankton) till havsbotten. Det är detta som kallas övergödning.
På havsbotten går den visserligen inte till spillo utan bryts ner av bakterier i större grad men dessa behöver syre med resultatet att syret förbrukas på bottnarna så som i centrala Östersjön. Cyanobakterier bildar kraftiga algblomningar som i stor grad sjunker ned till bottnarna.
I syrefria bottensediment frigörs fosfor som tidigare har varit bundet till sedimentet. Denna frigjorda fosfor gynnar i sin tur ytterligare cyanobakterierna och på så sätt har vi en ond cirkel.
Balansen i havens biologiska produktion är känslig och påverkas kraftigt av mänsklig aktivitet, t.ex.för mycket näringsämnen från jordbruk och avlopp leder till extrema algblomningar. När dessa alger dör och bryts ner förbrukar bakterierna allt syre, vilket skapar döda havsbottnar.
Källa: Siv Huseby, Umeå universitet
