Bild: Maria Samuelsson/Polarforskningssekretariatet
Bild: Maria Samuelsson/Polarforskningssekretariatet
Post-doc projekt Världen minsta och äldsta organismer, bakterierna, står för 1/3 av all syrekonsumtion och produktion av koldioxid i haven. För att förstå orsakerna till, och framtida utveckling av, syrefria bottnar och växthusgaser behövs kunskap om hur bakteriernas syrekonsumtion regleras. Nya resultat visar att huvuddelen av syrekonsumtionen drivs av underhållsaktiviteter. Vilka är bakteriernas underhållsaktiviteter och hur regleras de i kalla arktiska miljöer?
Projektet ska förbättra kunskapen om klimatförändringars effekter på Arktiska oceanen och Östersjön. Resultaten ska stödja förvaltning för ett friskt hav och säkerställande av livskraftiga bestånd av fisk och skaldjur samt biologisk mångfald. Ett omfattande data set från Synoptic Arctic Survey-expeditionen 2021 ska ge en bättre förståelse av den biologiska mångfalden i Arktiska ocean och omsättningen av kolföreningar och syre. Speciellt kommer regleringen av tillväxt och respiration hos bakterier att bestämmas och öka förståelsen hur konsumtion av syre och utsläpp av koldioxid kontrolleras.
Expeditionen Synoptic Arctic Survey till Arktiska oceanen med isbrytaren Oden 2021 insamlade en miljon värden av 16 forskargrupper. Bakterieplankton står för 50% av omvandlingen av kol-föreningar i havet och projektet ska bestämma deras tillväxthastighet och syrekonsumtion ner till 500 m djup. Variation av mellan Nansen-, Amundsen- (inklusive Nordpolen) och Makarov-bassängen kommer klargöras och bidra till en säkrare bedömning av miljötillståndet. Genom samarbete med andra forskargrupper kommer en koldioxidbudget för Norra ishavet att beräknas och förbättra biogeokemiska modeller.
Underhållsaktiviteter står for 2/3 av syrekonsumtionen bakterieplankton i havet. Upprätthållande av optimal salthalt i cellen, reparation av genetiskt material och enzymer är några viktiga underhållsaktiviteter. Vi har också sett tecken på att överlevnad vid låga temperaturer leder till förhöjd syrekonsumtion, möjligen kopplad till högre produktion av energibäraren ATP. I experiment på liter- och kubikmeterskala ska vi undersöka hur salthalt och kyla påverkar underhållsandningen. Med sensor-teknik kommer underhållsandning mätas och kombineras med mått på saltreglerande ämnen, ATP och genuttryck.
Andningens temperaturkänslighet (Q10-värde) är avgörande för att förstå reglering av syreförbrukning och koldioxidproduktion vid förändrat klimat och högre temperatur. Vi har inte hittat några studier av Q10-värdet i Östersjön och få studier finns i hav under 5 °C. Temperaturkänslighet kommer att undersökas i fältmätningar med ett kort temperaturområde (situ temp. till + 3°C) i steg om 1 °C. En bakgrundskorrigering kommer att utvecklas och användas för prover. Likande data är redan insamlade in vid -1,7 °C temperatur under Arktiska expedition 2021.
