Publiceringsdatum:

Senast uppdaterad:

Ekologiska effekter av cyanobakterieblomningar

Cyanobakterieansamlingar och grönslick. Foto: Christina Fagergren

Cyanobakterieansamlingar och grönslick. Foto: Christina Fagergren

Cyanobakterierna utgör en naturlig del i botten av Östersjöns näringsväv, och med sin kvävefixering tillgängliggör de även kväve för andra vattenlevande organismer. De binder koldioxid, och producerar syre. Men de stora blomningar vi under senaste decennierna sett under sommaren förstärker effekten av övergödning, och påverkar djur- och växtliv negativt både indirekt och direkt.

Växtplankton förekommer stora delar av året, och under sommaren dominerar cyanobakterierna. Efter vårblomningen, som till stor del består av dinoflagellater och kiselalger, finns ett överflöd av fosfor i vattnet kvar. Detta kan cyanobakterierna utnyttja genom att de kan tillgodogöra sig löst kvävgas i vattnet vilket leder till utbredda blomningar under högsommaren, då temperaturen tillåter tillväxt av de arter som föredrar varmt vatten. Längs kusterna sprider sig dessa blomningar, och gör både vikar och stränder obadbara. Förutom att störa människors vistelse vid kusten, vad har de för konsekvenser?

Interna feedbackmekanismer leder till ytterligare övergödning och förstärker cyanobakterieblomningar

Det pratas mycket om att övergödning och de omfattande cyanobakterieblomningar som följer bidrar till de områden av syrefri botten som expanderar i Östersjön, och även om det stämmer så lämnar det ute en viktig detalj. Studier av sediment visar nämligen att stor del av de döda cyanobakterieblomningarna faktiskt inte når botten, utan tas upp av mikrober i vattnet. Däremot så innebär den dramatiska ökningen i mängd de senaste decennierna till att en stor mängd ändå når botten, där nedbrytningsprocessen förbrukar syre och bidrar till ökningen av döda bottnar.

Utbredning av syrefria bottnar hösten 2019. Källa: SMHI

Utbredning av syrefria bottnar hösten 2019. Källa: SMHI

Syrefria bottnar är problematiska inte bara för att de försvårar livet för många vatten- och sedimentlevande organismer, de bidrar även till att ytterligare näring släpps ut i vattnet. Fosfor som tidigare lagrats i sedimenten släpps vid syrebrist ut i den fria vattenmassan, och finns då tillgängliga för växtplankton att ta upp. Denna mekanism kallas för internbelastning, och bidrar till ytterligare övergödning och än större utbredning av syrefria bottnar. Så även om de syrefria bottnarna i grunden inte orsakas av cyanobakterieblomningar, så har dom en del i denna feedbackloop som förstärker effekten av utsläpp av näring. Cyanobakteriers förmåga att fixera kväve gör även att tillgängligt kväve i vattnet ökar, vilket andra organismer kan utnyttja när de inte längre begränsas av fosfor.

Kaskadeffekter på Östersjöns ekosystem

På Östersjöns ekosystem kan flertalet effekter av ökad cyanobakterieblomningar ses, både genom utbredningen av döda bottnar och genom dess fysiska närvaro. Förutom att döda bottnar begränsar habitat för bottenlevande djur, växter och bakterier, är djupvattnet och dess salthalt viktiga i torskens fortlevnad. Östersjötorsken är anpassad till bräckt vatten, men torskäggen föredrar något saltare förhållanden och flyter därför nära botten. Detta gör att många även befinner sig områden där tillgången på syre är knapp och risken för att inte överleva till vuxen ålder förhöjd.

Ytansamlingar av cyanobakterier och grumligt vatten kan påverka möjligheten att fotosyntetisera för kustväxande makroalger. Foto: Christina Fagergren

Ytansamlingar av cyanobakterier och grumligt vatten kan påverka möjligheten att fotosyntetisera för kustväxande makroalger. Foto: Christina Fagergren

Längs med kusterna på grundare vatten och skyddade vikar växer flertalet viktiga makroalger och växter, såsom blåstång och ålgräs. Under sommarens stora blomningar blockerar ytansamlingarna ljuset, och även mindre mängder gör vattnet grumligt vilket även det försämrar tillgången på ljus. Med begränsad möjlighet att tillgodogöra sig solenergin kan växter och algers skick försämras, och göra dom mer känsliga för andra störningar. Östersjöns ekosystem är i grunden känsliga, och med flertalet störningar såsom höjda temperaturer och industrifiske är risken för synergistiska effekter hög.

Ökad grumlighet och ytansamlingar kan spela både positiva och negativa roller i interaktion med rörliga arter. För arter som jagar visuellt försämrar den sikten vid jakt, vilket har setts i experiment med gäddlarver. För de arter som jagas, såsom zooplankton och mindre fiskar, fungerar blomningarna som lämpliga skydd.

Cyanobakteriers primärproduktion och rollen som grunden i näringsväven

Ur ett rent ekologiskt perspektiv är det svårt att klassa cyanobakterierna som enbart dåliga för Östersjön. Precis som andra typer av växtplankton producerar de syre och binder kol genom fotosyntesen, och utgör basen för näringskedjan. Genom sin kvävefixering tillför cyanobakterier även kväve till havet, som andra organismer också kan nyttja både genom frigörandet då de dör och genom zooplankton som äter cyanobakterierna och för det vidare upp i näringskedjan.

Cyanobakterier har länge ansetts vara olämplig föda för andra organismer, mycket på grund av toxiner och lågt näringsvärde. Vid studier både i fält och laboratorium, har dock zooplankton observerats äta cyanobakterier, främst vid tillfällen ingen annan föda funnits tillgänglig eller i otillräckliga mängder. Även om cyanobakterier inte verkar vara det som de flesta arter föredrar, tillför de tillräckligt till dieten och för de arter som kan tillgodogöra sig näringen är sommarens blomningar ett välkommet tillskott på menyn. För många bottenlevande organismer är sommarens blomningar en nödvändig påfyllning efter att resterna från vårens blomningar är slut.

Än högre upp på näringsväven skiljer sig effekterna något, och direkta effekter är till stor del outforskade. På högre trofiska nivåer varierar känsligheten för nodularin, toxinet som arten Nodularia spumigena producerar. Pungräkor verkar tåla toxinet bra, med märlkräftor visar på sämre reproduktion och ökad dödlighet när de exponeras för nodularin. Liknande vad vi ser på Västkusten, där musslor och ostron påverkas starkt av cyanobakterier, så har höga koncentrationer toxiner i vävnaden hos blåmusslor observerats i även Östersjön.

Så även om sommarens blomningar stör många sommarsemestrar, hindrar bad och utgör risk för tamdjur som vistas i vattnet längs kusten, finns det också positiva aspekter kopplade till cyanobakterier. Den växande utbredningen och spridningen utgör dock stora problem, och sannolikheten att vi kommer behöva dela Östersjön med cyanobakterierna den närmaste framtiden är stor. Nästa vecka blickar vi framåt och fördjupar oss i prognoser och åtgärder kopplade till cyanobakterieblomningarna.

Kontakt