NYHET Resultaten i Kevin Vikströms avhandling från ett kustnära område i Östersjön visar att en minskning av närsalter, och därmed tillväxt, inte nödvändigtvis minskar syrekonsumtionen. Kevin Vikström föreslår ett nytt perspektiv på marin miljöförvaltning där underhållsandning måste beaktas. Han försvarar sin avhandling den 9 november vid Umeå universitet.
Kevin Vikström. Foto: Mattias Pettersson
En ökning av syrefria områden samt en minskning av syre i kustnära områden har observerats i globalt under de senaste åren. Det leder till områden där inga fiskar och skaldjur kan leva. För att kunna motverka uppkomsten av syrebrist behövs ökad kunskap om fördelningen av syreförbrukning orsakat av tillväxt- och underhållsandning.
Andning innebär att kolföreningar och syre omvandlas till energi. Alla levande djur i havet behöver energi för tillväxt men också för underhållande funktioner, vilket betyder att energin används till exempel för att ska kunna röra på sig, upprätthålla livsfunktioner och reparera skador.
Redan under 1970-talet kunde man mäta ett behov av syre även utan tillväxt i bakterier, och en modell utvecklades som beskrev den så kallade bakteriella underhållsandingen. Modellen utvecklades vidare under 1980-talet, men hittills har allt baserats på kulturer i laboratoriemiljö. Ett ytterligare koncept, som liknar underhållsandningen, har även utvecklats på ekosystemnivå, där tillväxt av fotosyntetiserande mikroskopiska växter, har använts som förklarande variabel. Konceptet kallas baslinjeandning och definieras som syrekonsumtion då fotosyntesen är försumbar. Kol från till exempel älvar och grundvatten kan användas för andning och därmed frånkopplas den primära produktionen från andningen i ekosystemet. Vilken effekt baslinjeandningen och underhållsandningen har på ekosystem har inte studerats.
Kevin Vikström har studerat dessa koncept i en kustzon i Östersjön och presenterar en första uppskattning av årligt bidrag av både baslinjerandning och bakteriell underhållsandning. Hans resultat visar att modellen som beskriver bakteriella underhållsandningen fungerar i viss mån under högproduktiva förhållanden och skulle medföra ett 58-procentigt bidrag av underhållsandning till den årliga bakteriella andningen. Baslinjeandning var också betydande och bidrog till 50 procent till den årliga syrekonsumtionen i vattenmassan.
– I ett större perspektiv visar resultaten att en minskning av bakteriell tillväxt med hjälp av minskade mängder näringsämnen inte nödvändigtvis minskar syrekonsumtionen för bakterier. I stället övergår den tillväxtbaserade andningen till underhållsandning med marginell skillnad i total konsumtion av syre som följd, säger Kevin Vikström.
Baslinjeandningen var främst driven av det kol som tillförs till kusten via älvarna. Därmed kan det finnas olika nivåer av baslinjeandning i olika miljöer. I ett ekosystem där baslinjeandning är hög kommer en minskning av näringsämnen inte nödvändigtvis minska syrekonsumtionen. Det får man däremot i en miljö där havets egen produktion av alger är den huvudsakliga källan av kol.
Andning för att upprätthålla livsfunktioner, men inte tillväxt, i ekosystemet kan vara hög i kustområden. Därmed kan den nutida miljöförvaltningsstrategi som fokuserar på tillväxt vara bristfällig.
– Baslinje- och underhållandning är avgörande att beakta för att förstå och förvalta utvecklingen av syrefattiga kustnära områden på ett ändamålsenligt och ekonomiskt sätt, säger Kevin Vikström.
Fredagen den 9 november försvarar Kevin Vikström, Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap vid Umeå universitet, sin avhandling med titeln: Importance of bacterial maintenance respiration and baseline respiration for development of coastal hypoxia.
Disputationen äger rum klockan 09:00 i Sal N440 i Naturvetarhuset, Umeå universitet
Fakultetsopponent är professor Josep M. Gasol, Departament de Biologia Marina i Oceanografia, Institut de Ciències del Mar—CSIC