Stigande vattentemperaturer och övergödning gör att hypoxi – syrebrist – som är kopplad till klimatförändringar blir allt vanligare. Genom att studera fiskarnas ”kemiska loggböcker” ska en forskargrupp undersöka hur exponering för hypoxi påverkar fisken och dess livsmiljö och studera vilka ekonomiska effekter förändringarna kan få.
Ett internationellt forskarteam har fått nästan elva miljoner kronor för att studera vilka effekter syrebrist har på fisk och födovävar på tre olika platser i världen: i Östersjön, Lake Erie och Mexikanska golfen.
Forskarnas viktigaste verktyg för att studera effekterna är otoliter, fiskarnas öronstenar som är gjorda av kalciumkarbonat. Otoliterna växer när fisken växer, och bildar ringar varje år som kan läsas på samma sätt som trädens årsringar. I otoliterna bildas också spår som återspeglar kemin i vattnet där fisken levde. Genom att använda röntgenfluorescens och masspektrometrianalys får forskarna reda på hur fisken växt och var den rört sig.
Karin Limburg, är fiskeriekolog vid SUNY College of Environmental Science and Forestry i Syracuse, New York, gästprofessor vid institutionen för akvatiska resurser vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU Aqua) och expert på kemin i fiskars otoliter.
– Föreställ dig att du hade ett litet ben någonstans i kroppen som berättade hela ditt livs historia, vart du reste och när du mådde bra eller var stressad. Det är så vi tror att detta fungerar, säger professor Karin Limburg som leder projektet, och hon liknar dessa data från fiskarnas kroppar vid ”kemiska loggböcker” över fiskarnas liv.
Forskarna kommer också att undersöka fiskarnas ögonlinser, som på liknande sätt kan visa om fisken utsatts för kvicksilver, samt deras muskler som kan berätta mer i närtid var de varit och vad de ätit.
Torsk, flundra och svartmunnad smörbult
Forskarteamet ska studera hypoxieffekter på tre fiskarter på varje plats. Vanligtvis finns arterna på olika djup. Forskare tror att bottenlevande arter kommer att visa större påverkan från hypoxi än de som lever i grundare vatten. I Östersjön ska man studera torsk, flundra och svartmunnad smörbult, i Lake Erie i nordöstra USA studeras svartmunnad smörbult, gul abborre och glasögongös och i Lavaca Bay, sydväst om Houston studeras flundra, stubbkväkare och röd trumfisk.
– Syrebristen påverkar fiskarna på flera olika sätt samtidigt. Fiskarna får för lite syre till sina kroppsfunktioner, deras bottenlevande byten kan också bli färre på grund av syrebristen och dessutom kan vissa av fiskarna flytta från bottenmiljöerna och röra sig mer i den fria vattenmassan istället. Det gör att syrebristen påverkar hur arterna samspelar med varandra, vad och var de äter och vem de konkurrerar med. Därför kommer vi i projektet också att använda nya data i modeller av Östersjöns födoväv, för att se hur syrebristen påverkar hela födoväven, säger Anna Gårdmark, professor vid institutionen för akvatiska resurser vid SLU.
Torsken svälter i Östersjön
Att torsken i Östersjön påverkas av syrebrist är väl belagt och forskare har bland annat observerat att torsken utnyttjar vattenmassan på ett annorlunda sätt och bland annat söker sig till mer syrerika kustnära vatten. Forskning har också visat att brist på syre leder till brist på föda som gör att torsken både växer dåligt och är i dålig kondition.
– Vad vi inte vet är hur effekten av dessa olika faktorer samspelar och vilken som har störst påverkan på torskpopulationerna. Kan vi ta reda på det så kommer vi även att kunna förutsäga hur en fortsatt eller till och med försämrad syresituation påverkar inte bara torsken utan också indirekt övriga arter i ekosystemet och vilka effekter det till exempel kan få för fisket, säger Michele Casini, professor vid institutionen för akvatiska resurser vid SLU.
Tvärvetenskap ger fler perspektiv
Förutom otolitspecialister, fiskekologer och ekotoxikolger deltar också miljöekonomer från USA, Tyskland, Norge och Kanada i projektet. De kommer att studera vilka ekonomiska följder syrebristen får i form av förluster av så kallade ekosystemtjänster som till exempel ett försämrat fiske.
Projektet omfattar även forskning om miljökommunikation. Med hjälp av studenter vid SUNY och dess Digital Storytelling Studio ska forskarna studera vilka former av media och kommunikationssätt som är mest effektiva för att öka allmänhetens medvetenhet och förståelse kring syrebrist i haven.
Kontakt:
Anna Gårdmark, professor, Institutionen för akvatiska resurser, SLU
anna.gardmark@slu.se
Michele Casini, professor, Institutionen för akvatiska resurser, SLU
michele.casini@slu.se
Karin Limburg, gästprofessor, intitutionen för akvatiska resurser, SLU samt professor, State University of New York College of Environmental Science and Forestry (ESF), Syracuse, NY USA karin.limburg@slu.se, klimburg@esf.edu
