KISEL – en doldis med stor betydelse - Havet.nu

HavsUtsikt 2/2006KISEL – en doldis med stor betydelseÖvergödningen av Östersjön är idag ett allmänt känt problem,med synbara effekter som algblomning, grumligare vatten,minskad förekomst av blåstång och utbredd syrebrist på de djuparebottnarna. De ämnen man främst diskuterar när det gällerövergödningsproblematiken är kväve och fosfor. Ett ämne somhelt har glömts bort i debatten är kisel – ett mycket viktigt ämneför växtplanktonproduktionen i havet.Löst kisel är en vittringsprodukt och man har längeansett att dess tillförsel till havet varit ganska opåverkadav människan. Det har också funnits i såpass stort överskott i vattenmassan att det inte påverkatplanktonproduktionen. Ny forskning visar dock attkiselhalterna i Östersjön förändrats i sådan grad att detnu kan komma att påverka ekosystemet.Viktigt ämneLöst kisel spelar en stor roll i näringsväven genom kiselalgerna.Dessa behöver löst kisel för att bygga upp sinaskal. Kiselalgerna är en mycket viktig och populär födaför djurplankton vilka i sin tur fungerar som föda förfisk. De kiselalger som inte blir uppätna sjunker snabbttill botten när de dör. Där blir de föda för bottenlevandedjur som i sin tur äts av fiskar.Löst kisel bildas genom vittring av olika bergarter.Vatten och organiska syror är en förutsättning för vittring.De högsta kiselhalterna återfinns i de norrländskaskogsälvarna, där det finns en relativt hög nederbörd ochgod tillgång på organiskt material som vid nedbrytningger organiska syror.Förändrad tillförselUnder det senaste seklet har de flesta av de stora älvarnareglerats för att utvinna vattenkraft i norra Östersjönsavrinningsområde. Dessa förändringar har inneburitminskad transport av kisel till havet. Vid en älvregleringökar vattnets uppehållstid i dammarna vilketgör att många ämnen, som kisel, tas upp av olika organismeroch sedimenterar innan vattnet rinner ut i havet.Stora arealer har också dränkts vid älvregleringenoch därmed stoppat vittringen eftersom nedbrytningenav organiskt material och produktionen av organiskasyror minskat.Genom skattningar av effekten av flodregleringenhar vi kunnat räkna ut hur stor flodbelastningen av löstkisel var före vattenkraftsutbyggnaden. Det visar sig atttillförseln under det senaste århundradet har minskatFoto: Sven Halling/NaturbildUtbyggnaden av älvarna i norr har bidragit till att minskatillförseln av kisel till Östersjön. Dammarna gör att vattnetsuppehållstid ökar vilket gör att kisel hinner förbrukas innandet når havet.med ca en tredjedel, från 1,3 till 0,9 miljoner ton löstkisel per år.Även i södra Östersjön har tillförseln av kisel minskat.Där är floderna i avrinningsområdet numera övergöddavilket gör att alltmer kisel förbrukas av växtplankton redani floden och sedimenterar innan det når havet.Tillsammans har dessa båda processer, reglering avälvar i norr och övergödning i floderna i söder, lett till enminskning av mängden löst kisel som når Östersjön.Låga kiselhalter i havetPå grund av den minskade tillförseln har kiselhaltenminskat i Östersjön. Men nedgången beror inte enbartpå detta, övergödningen i havet är också en bov i dramat.Den innebär en ökad produktion av växtplankton,inklusive kiselalger, som binder upp löst kisel. Algernasjunker sen till botten efter blomningen och eftersomkiselalgernas skal är svårupplösta medför detta att det tarlång tid innan löst kisel återförs till vattenmassan. Dennasedimentation har ökat två till tre gånger sedan börjanav förra seklet och ökningen återfinns framförallt ide mest övergödda delarna.Mätningar visar att mellan 70- och 90-talet harhalterna av löst kisel i ytvattnet minskat i alla delar av10

HavsUtsikt 2/2006VÄXTPLANKTONPlankton är ett samlingsnamn på organismer som följermed strömmarna i vatten. De växter/alger som hör tillgruppen kallas växtplankton. De flesta är så små attde inte syns utan mikroskop. De förökar sig genomdelning och det går mycket fort när förhållandena ärde rätta, man brukar säga att de blommar.När ljuset kommer tillbaka på våren och det finnsett förråd av näringsämnen som fosfor, kväve och kiseli Östersjön så startar vårblomningen. Den pågår tillsnågot näringsämne är förbrukat. Under hösten ökartillgången på näring igen på grund av att höststormarnatransporterar upp djupvatten till ytan. Då kanhöstblomningen starta.Växtplankton är livsviktiga som föda och som syreproducenteri havet. Vanliga grupper är kiselalger,dinoflagellater och cyanobakterier.KISELALGERKiselalger har kraftiga skal av kisel. De är huvudföda förmånga djurplankton. Kiselalger är de första att blommapå våren. Blomningen sker i de övre vattenmassornaoch efter några veckor har alla näringsämnen förbrukats.Kiselalgerna dör då och faller till botten där deblir föda för andra djur som t.ex. musslor. Kiselalgerförekommer också i höstblomningen.Östersjön. Detta har skett samtidigt som halterna avfosfor och kväve har ökat. I ett längre tidsperspektiv visarvåra skattningar att halterna har minskat betydligt ijämförelse med 1900-talets början.I de odlingsförsök som genomförts inom projektetSIBER har det visat sig att löst kisel blir en bristvara hoskiselalgerna vid mycket högre halter än man tidigare hartrott. Effekten av kiselbristen visar sig genom förekomstav missbildade skal.Dramatiska förändringarSammantaget visar våra studier att det råder kiselbristi Östersjön. Kiselalgblomningarna har minskat kraftigtunder våren, till förmån för dinoflagellatblomningar.Mycket tyder också på att mängden djurplankton harminskat och att detta kan vara orsaken till att abborrensoch gäddans yngel svälter ihjäl och att strömmingen blivitallt magrare. Det verkar inte osannolikt att kiselbristenspelat en viktig roll i denna utveckling. Förhållandetmellan de viktiga näringsämnena kväve, fosfor ochkisel är av största betydelse för vilken typ av växtplanktonsom ska frodas.DINOFLAGELLATERDinoflagellater har små piskliknande svansar som dekan röra sig med och ett tjockt skal. De brukar blommapå försommaren, efter kiselalgsblomningen, samt vidhöstblomningen. De kan röra sig i vattenmassan ochta vara på näring djupare ner i havet dit andra växtplanktoninte når. Deras roll i näringsväven är inte likauppskattad som kiselalgernas och de kan ibland bildagiftiga blomningar.Illustrationer: Robert Kautsky/azote.seCYANOBAKTERIERCyanobakterier, eller blågrönalger som de också kallas,bildar ofta giftiga algblomningar på sommaren iÖstersjön. Till skillnad mot andra växtplankton kan deta vara på kvävgas som är löst i vattnet och kan på såsätt blomma fast det för plankton tillgängliga kväveti vattenmassorna är slut. I slutet av blomningen flyterde upp till ytan och vattnet blir tjock och grumligt.Foto: Jerker Lokrantz/azote.seFörhållandet mellan kväve, fosfor och kisel i den ”cocktail” som Östersjönsvatten utgör bestämmer vilken sorts växtplanktonsamhällen vi får, och dessabestämmer i sin tur sammansättningen på djursamhällena.Mer information finns på projektet SIBERs hemsida:http://siber.ecology.su.seTEXT Åsa Danielsson och Lars-Arne Rahm, Tema vatten i naturoch samhälle, Linköpings universitetTEL 013-28 29 22, 013-28 25 54E-POST asada@tema.liu.se, larra@tema.liu.se11