Bakteriers andning och utbredning påverkar livet i Norra ishavet

Postdok Ashish Verma mäter andning av bakterier och arkeér vid minusgrader i vattentemperatur. Foto: Johan Wikner.

Hur ser bakteriers förekomst, mångfald och tillväxt ut i Norra ishavets ekosystem? Det är några av de frågeställningar Johan Wikner, professor i ekologi vid Umeå universitet, studerade under expeditionen Synoptic Arctic Survey 2021 med isbrytaren Oden.

– Prokaryoter är organismer utan cellkärna som i dagligt tal kallas bakterier. Dessa finns i havet och andas, det vill säga förbrukar syre och producerar koldioxid. Den senare är en av de vanligaste växthusgaserna som orsakar ökad temperatur på jorden. Prokaryotisk andning kommer att påverka hur Norra ishavet kan lagra eller släppa ut koldioxid och därmed påverka växthuseffekten, säger Johan Wikner.

Provtagning i extrema miljöer

Prokaryoter delas in i grupperna bakterier och arkeér. Genom att studera hur de påverkar flödet av biomassa i den arktiska näringsväven så ökar vår förståelse för hur fiskar och andra organismer kommer att påverkas av ökad temperatur och ett minskat istäcke i Arktis.

Expeditionen Synoptic Arctic Survey gick från norra Svalbard mot Nordpolen och Lomonosovryggen. Sedan gick expeditionen söderut mot Norra Grönland och tillbaka till Svalbard. Flertalet provtagningar gjordes under expeditionen, både på platser med is och områden med öppet vatten, vilket var bra för att studera variationen av prokarytisk ekologi. Det var en unik möjlighet att bedriva forskning i en av jordens mest extrema miljöer.

– De preliminära resultaten indikerar att förekomsten, tillväxten och andningen för prokaryoter är högre i de övre 100 metrarna av vattenpelaren. Resultaten är något överraskande då det är minusgrader och lägre nivåer av kväve och fosfor i ytvattnet. Samtidigt är både förekomst och tillväxt av prokaryoter låg jämfört med många andra platser. Det tyder på en låg produktion i Arktis ekosystem, samt att det material som sedimenterar från ytskiktet kan färdas långt ner i djupa vattenskikt utan att brytas ner. Analyser av prokaryotisk mångfald, vilka gener de använder samt elektronmikroskopi av form och struktur på celler (cellmorfologi) pågår fortfarande.

Nyfikna isbjörnar

Johan Wikner berättar att det vetenskapliga arbetet var välorganiserat och planerna för kommande dag kommunicerades alltid på kvällsmöten. Erfarenheten och vägledningen från Polarforskningssekretariatets personal och Chief Scientist var också viktig. Men det Johan Wikner särskilt kommer att minnas från den framgångsrika expeditionen handlar inte om forskningen i sig, utan om ett par andra saker.

– Oden fick besök av två isbjörnar och det är förstås ett minne för livet. Att få uppleva kraften när Oden bryter igenom två meters is var också imponerande.

Mer information om projektet

Arctic Prokaryotes

Forskare: Johan Wikner, Umeå universitet, Ashish Verma, Umeå universitet, Dennis Amnebrink, Linnéuniversitetet och Jarone Pinhassi, Linnéuniversitetet.

Finansiärer: Kempestiftelsen, EcoChange Strategic Research Programme, Linnéuniversitetet, Polarforskningssekretariatet (logistikstöd).

Dennis Amnebrink tar prov på vatten från gränssnittet mellan isen och havet i Norra ishavet för att studera bakteriers och arkeérs ekologi
Dennis Amnebrink tar prov på vatten från gränssnittet mellan isen och havet i Norra ishavet för att studera bakteriers och arkeérs ekologi. Foto: Johan Wikner.

Publiceringsdatum: 11 Mar 2022