De flesta bakterier som finns i världen infekterar inte människor, utan de fyller viktiga roller inom ekosystemen genom att bryta ned döda växter och djur och därmed skapar de ett flöde av kol och näringsämnen genom näringsvävarna, då bakterierna äts av större organismer.

–  Genom att virus infekterar och dödar bakterierna frigör de kol och näringsämnen som bakterierna kan äta igen. Virusen kan också ”åka snålskjuts” i bakterierna genom att virusens arvsmassa integreras i bakteriernas arvsmassa. Bakterierna kan då dra nytta av de gener, och därmed funktioner, som virusen har. Beroende på vilken väg virusen väljer (åka snålskjuts eller döda) kommer alltså påverkan på bakteriesamhället vara väldigt olika, vilket i sin tur påverkar våra ekosystem samt kol och näringscykler, säger Karin Holmfeldt, docent på Institutionen för biologi och miljö vid Linnéuniversitetet.

I projektet Påverkan av klimatförändringar på aktiviteten och mångfalden av virus i Arktis studerar forskarna vilka virus som finns i Arktis, vilka bakterier de infekterar samt vilken typ av infektionscykel som är viktig – åka snålskjuts eller döda. De undersöker virussamhället i ett flertal arktiska miljöer, vilka sträcker sig från is och smältvattenpölar till olika nivåer av det öppna vattnet, från de översta millimetrarna (ytvattenlagret) till djuphaven. Fastän virus har så stor inverkan på våra ekosystem så är väldigt lite forskning gjord på dessa små biologiska enheter.

Mänsklig påverkan på ekosystemen

–  Mycket av den forskning vi genomför nu handlar om att förstå hur systemen ser ut idag, då detta behövs för att vi ska kunna förstå hur mänsklig påverkan, genom bland annat miljöföroreningar och klimatförändringar, kommer påverka ekosystemen i framtiden. Detta är givetvis svårt då förändringarna redan har börjat ske, säger Karin Holmfeldt.

Hon tror att i ett allt varmare klimat så kommer virusen hellre döda bakterierna än att åka snålskjuts inuti dem, vilket kommer förändra de grundläggande näringsvävarna i haven. Det innebär att fler bakterier dör, men det skulle även öka produktionen av de bakterier som inte infekterades, då de kan tillgodogöra sig kolen och näringen från de dödade bakterierna.

–  Än så länge har vi ingen kunskap om hur det i sin tur kan påverka globala kol och näringscykler, men med tanke på det enorma antalet virus och bakterier i haven kan effekterna bli stora. En hypotes är att om virusen går över till att främst döda bakterierna, så skulle färre bakterier konsumeras av större organismer. Det skulle i slutändan påverka riktigt stora organismer, till exempel fisk, vilka skulle kunna minska i antal. Men än så länge har vi inte all kunskap för att helt förstå effekterna, säger Karin Holmfeldt.

Flest bakterier där det finns växtplankton

Under expeditionen samlade forskarna in data både från is och smältvattenpölar till olika nivåer av det öppna vattnet. Områden där det är varmast och där det finns mest växtplankton är särskilt intressanta, eftersom bakterieaktiviteten troligast är som störst i dessa delar av vattenmassan.

–  Vi har dels samlat in prover för att räkna antalet virus i vattnet, dels prover för att undersöka arvsmassan i det totala virussamhället, så kallade metagenom. Vi har också isolerat bakterier på vilka vi försökt isolera virus, vilket dessvärre inte har lyckats. Däremot kommer vi undersöka om det finns virus i de bakterierna som vi isolerade – virus som åker snålskjuts. Vi är just nu inne i en analysfas och än så länge har vi inga preliminära resultat att berätta om, säger Karin Holmfeldt.

Synergier på Oden

Janina Rahlff, forskare vid Linnéuniversitetet, arbetar också i projektet och hon deltog även på expeditionen Synoptic Arctic Survey 2021 med isbrytaren Oden. Möjligheten att delta på polarexpeditioner med isbrytaren Oden har stor betydelse för forskningen.

–  Det innebär att vi kan ta prover på sådant ingen annan undersökt, vilket förmodligen är en liknande känsla som att ta prover från en annan planet. Vi bidrar inte bara med pionjärarbete i en miljö som är starkt påverkad av klimatförändringar, det uppstår även synergier när vi kan lära av varandra och kombinera vår inhämtade kunskap, säger Janina Rahlff.

Livet ombord under en expedition innebär långa arbetsdagar där forskarna lever och arbetar nära varandra och delar hytter, därför finns få tillfällen för ensamtid. Enligt Janina Rahlff innebär frånvaron av internet att det sociala umgänget ombord blir intensivt.

–  Det finns möjlighet att lära känna andra väldigt bra och det blir också ett vetenskapligt utbyte. Oden har många möjligheter till umgänge som två bastur, en biograf och ett gym. En kollega från Stockholm gav till och med danskurser. Sammantaget var det en unik social upplevelse!