Kiselalgerna små, ack så viktiga för klimatet ändå
Så små men med stora uppgifter. Kiselalgerna står för stora delar av syret vi andas och är viktig föda. De har också förmågan att transportera kol från atmosfären ner i djuphavet med hjälp av närsalter. Ny forskning visar att de klarar detta också vid näringsbrist – sannolikt i samarbete med tätt intill levande smådjur och bakterier.
Kiselalger förvandlar koldioxid från atmosfären till organiskt materiel som sedan sjunker ned till havsbotten. Omvandlingen sker med hjälp av närsalter i havet. Nu visar forskning att kiselalger kan omvandla koldioxid i ytvatten som nås av ljus, även när näringen i omgivningen är bristfällig.
Kiselalger i havet står för tjugo procent av syret vi andas in och de är betydelsefull föda för många smådjur som sedan blir föda för fisk. Men dessa små alger spelar också en viktig roll i havets kol- och kvävecykler. Kiselalger har nämligen förmåga att omvandla koldioxid med hjälp av närsalter i havet så att kolet binds i biomassa på havets botten.
När förhållanden i havet omkring kiselalgerna blir ogynnsamma, till exempel när tillgången på närsalter minskar, så sjunker algerna med hjälp av sina tunga glasartade skal.
Kiselalger är alltså viktiga för jordens klimat, genom att de kan transportera kol från atmosfären ner i djuphaven.
Behöver ljus och kväve för att växa
För att kiselalgerna ska kunna växa i ytvattnet krävs ljus och kväve, oftast i form av nitrat eller ammonium. Mängden kol som sedan transporteras ner i djuphaven styrs i regel av mängden nitrat som finns tillgängligt vid havsytan.
Med hjälp av moderna metoder kan forskarna mäta upptag av kol och relationen mellan nitrat- och ammoniumupptag hos enskilda celler.
– Det ger oss en unik möjlighet att mäta hur mycket koldioxid olika arter av alger kan ta upp. Dessutom kan vi se vilken form av kväve algerna helst använder vid låga koncentrationer av näringsämnen och med alla samspel mellan olika organismer intakta, säger Malin Olofsson vid institutionen för marina vetenskaper, Göteborgs universitet.
Hon har tillsammans med forskarkollegor i studier visat att kiselalger, även under väldigt låga näringsförhållanden, kan stå för ett omfattande koldioxidupptag i den delen av ytvattnet som nås av ljus.
– Vi har även visat i våra studier att smådjur och bakterier som lever tätt runt kiselalgerna sannolikt gynnar kiselalgerna när tillgången på näring är låg.
Hundra år gamla kiselalger under luppen
När kiselalgerna sjunker ner till havsbotten kan vissa arter av kiselalger bilda viloceller som kan överleva i sedimentet uppåt hundra år.
Genom att väcka hundra år gamla viloceller har forskarna kunnat undersöka hur dessa äldre generationer av kiselalgerna påverkas av den övergödning i fjorden som skett under det gångna århundradet.
– Våra studier har visat att det finns en enorm variation inom en population av kiselalger när det gäller behov av närsalter på cellnivå. Kiselalgerna som population har alltså en mycket stor anpassningsförmåga till förändringar av närsaltskoncentrationer i miljön.
Eftersom kiselalger uppvisar så stora skillnader i näringsbehov mellan enskilda alger med samma genetiska material och inom samma populationen, så kan de överleva som bestånd under varierande förhållanden över en lång tid.
– Vi kan dra slutsatsen att kiselalgen är en nyckelorganism i havets kol- och kvävecykler oavsett om det är vår, sommar eller höst i svenska hav och har varit det under mycket lång tid.
Avhandlingen:
Carbon and nitrogen fluxes associated to marine and estuarine phytoplankton
Kontakt:
Malin Olofsson, institutionen för marina vetenskaper, Göteborgs universitet, malin.olofsson@marine.gu.se
