OD

Multistressede vandlopper

De arktiske vandlopper og deres reaktioner på stressfaktorer som stigende havtemperatur, øget ferskvand fra smeltende gletsjere og olieforurening er tidligere blevet undersøgt. Hver faktor for sig. Men hvad sker der, hvis man udsætter vandlopperne for alle tre stressfaktorer på én gang? Det har biologerne undersøgt.

De tre Calanus arter som er helt centrale for nordatlantiske og arktiske fødekæder. De to arktiske  (stor med meget fedt) Calanus glacialis til venstre, Calanus hyperboreus (store meget fede i midten), og den nordatlantiske Calanus finmarchicus ( til højre) som spreder sig nordpå. Den store er ca. 1 cm lang. Foto: Prof. Russ R. Hopcroft.
 De tre Calanus arter som er helt centrale for nordatlantiske og arktiske fødekæder. De to arktiske (stor med meget fedt) Calanus glacialis til venstre, Calanus hyperboreus (store meget fede i midten), og den nordatlantiske Calanus finmarchicus ( til højre) som spreder sig nordpå. Den store er ca. 1 cm lang. Foto: Prof. Russ R. Hopcroft.
Stresser vandlopperne, får det derfor konsekvenser op igennem fødekæden – helt op til toprovdyr som bl.a. mennesket. Én stressfaktor kan være et problem. Men hvad sker der, hvis man har tre stressfaktorer? Svaret kom i en artikel tidligere i 2024.

 

En nøgleart som bindeled mellem planter og dyr

Havets planteplankton er storforbruger af CO2, som gennem fotosyntesen producerer halvdelen af jordens ilt og samtidig binder kulstof i kemiske forbindelser, som udgør deres væv. En slags havets pendant til regnskovenes træer. Så den kulstofproduktion, algerne laver, kommer resten af fødekæden til gode. Torkel Gissel Nielsen er professor på DTU Aqua, hvor han og hans team har forsket i især de arktiske vandlopper i mange år. Han uddyber om vandloppernes rolle som nøglegruppe i fødekæden:

”For at planktonalgerne kan udnyttes, må de blive ædt af nogle, der kan bruge og omdanne den energi, der ligger i algernes organiske stof. Det er her, vandlopperne kommer ind i billedet og får en central rolle som nøgleart. De lever af algerne. Vandlopperne ædes så af fiskeynglen, for stort set alle fiskearters yngel lever af vandlopperne. Man kan sige, at hvor der er mange vandlopper, er der også mange fisk.”

Noget som er nok så vigtigt for Grønlands økonomi og samfund.

Vandlopperne har dog også en anden rolle, nemlig som en biologisk kulstofpumpe. Her bringer de CO2 ned i dybhavet, så det forsvinder fra overfladen. Torkel Gissel Nielsen forklarer:

”De alger, de ikke fordøjer, falder ned som afføring på bunden af havet. Så dels har vandlopperne selv forbrugt noget af den CO2, der er opløst i havet, men der er også bundet CO2 i afføringen. Noget af det bliver ædt af bunddyrene, andet bliver begravet nede i havbunden.”

”Der er også nogle af vandlopperne, der vandrer op og ned i vandsøjlen, afhængig af årstiden og lyset. I de mørke vintre overvintrer de nær havbunden, hvor de forbruger deres oplagrede fedt, som omdannes til CO2, der så bliver i dybhavet i mange år.”

Vandlopperne er derfor en nøgleart, der energimæssigt er det afgørende bindeled mellem planter og dyr. Derfor er det ikke godt, hvis de små dyr bliver stressede.

 

Interiør fra et af Torkel Gissel Nielsens laboratorier. De røde poser til højre er flagellater. I kolberne i midten og til venstre er der forskellige kiselalger. Foto: Uffe Wilken.
Interiør fra et af Torkel Gissel Nielsens laboratorier. De røde poser til højre er flagellater (encellede røde planktonalger). I kolberne i midten og til venstre er der forskellige kiselalger. Både flagellater og kiselalger er føde for vandlopperne. Foto: Uffe Wilken.

 

Dårlig, værre, værst

Stigende temperaturer i Arktis betyder både højere havtemperaturer og mere afstrømning af ferskvand fra iskappen. Om hvordan de to stressfaktorer hver især påvirker vandlopperne, siger Torkel Gissel Nielsen:
 
”Generelt kan man sige, at med varmere vand så stiger deres stofskifte, hvilket igen betyder, at de skal have mere mad. Hvis der er mad nok, vil en lille temperaturstigning sandsynligvis gavne dem – de vil lægge flere æg .”
 
”Bliver vandet mere fersk, vil det stresse vandlopperne, fordi de vil opleve ændringer i det osmotiske tryk – dvs. saltbalancen mellem havvandet og vandloppernes organer. Små ændringer kan de regulere sig ud af, men store ændringer kan de dø af.”
 
En kritisk stressfaktor er olie, fx fra oliespild fra skibe eller olieboringer. Torkel Gissel Nielsen forklarer:
 
”Olie består af hundredevis af organisk kemiske stoffer, der har alle mulige grimme effekter. Det, der gør olie til en meget kritisk stressfaktor, er, at olien er fedtopløselig, og den tilsyneladende også påvirker vandloppernes lyst til at æde. Forsøg med olie har vist, at vandlopperne æder ca. 80% mindre end normalt. Og det er noget skidt for vandloppernes fedtdepoter.”
 

Fedt er godt – meget fedt er meget godt

Nogle af de stoffer, olien består af, vil fordampe op i luften. Andre vil blive omsat af bakterier, der lever af olien. Og atter andre stoffer vil klumpe sig sammen og synke ned på havbunden. Resten vil bevæge sig rundt i havet og blive bundet på planteplankton, og kan potentielt ende op i vandloppernes fedt.
 
Vandloppernes fedt er deres energireserve – det, de skal bruge om vinteren, og det, de skal bruge, når de skal producere æg. Torkel Gissel Nielsen uddyber problematikken:
 
”Det farlige ved olien er, at olie er fedtopløseligt. Det betyder, at olien kan ophobe sig og blive forstærket op gennem fødekæden og ende op i hvaler og isbjørne. Derfor er noget af det, vi især er interesserede i, det der hedder subletale effekter, dvs. dødelige eller næsten dødelige effekter af fx kemiske stoffer.”
 
”En ting er, at når vandlopperne dør, så er de døde. Men økologisk set er de her subletale effekter mere problematiske, fordi hvis dyrene overlever og stadigvæk ophober olie og svømmer rundt og er aktive, så bliver de jo spist, og så bliver giftstofferne ført videre. Det påvirker typisk deres frugtbarhed, det vil sige deres æg. Hunnen har en stor fedtdråbe på ryggen, som bliver mobiliseret, når hun producerer æg. Her bliver oliestofferne pakket ind i æggene, fordi ungerne skal bruge fedtet til at leve af, så det er først i ungernes generation, at olieeffekterne ses. Påvirker effekterne ungerne, risikerer vi, at fødekæden knækker.”

 

Cocktaileffekten

De enkelte stressere kan være kritiske enkeltvis, men kombineres de, kan den samlede effekt blive langt større. Som Torkel Gissel Nielsen siger, så risikerer man, at 1+1 ikke bliver 2, men måske 10. Han forklarer:

”Hvis du i forvejen er stresset af mindre saltholdighed i havvand, der måske også har en højere temperatur, og der så kommer olie ind i miljøet, så har man pludselig en cocktaileffekt, hvor de enkelte stressere forstærker hinanden.”

 

Vandlopperne er derfor en nøgleart, der energimæssigt er det afgørende bindeled mellem planter og dyr. Derfor er det ikke godt, hvis de små dyr bliver stressede.
Torkel Gissel Nielsen. Professor. DTU Aqua

 

”Det, vi så i vores forsøg, hvor vi kombinerede de tre stressfaktorer, var, at hvis temperaturen stiger, så stiger lysten til at æde også. Men denne effekt påvirkes måske af, at der er mere ferskvand, noget som stresser vandlopperne, som derfor skal bruge mere energi på deres stofskifte. Og kommer dertil olie, kan det påvirke deres lyst til at æde. Som ultimativt giver dem færre fedtreserver – og dermed også gør dem mere ”magre” at æde for fisk og havpattedyr. Samlet set bliver de mere følsomme, når de blev udsat for flere stressere på samme tid.”

 

Livscyklus for vandlopper i Nordatlanten. Om vinteren er havoverfladen dækket af is og lysmængden er stærkt begrænset. I den periode overvintrer vandlopperne på dybt vand, mens de lever af deres fedtdepoter (illustreret med rødt). Kilde: Torkel Gissel Nielsen.

 

Vandlopper og fiskerne

En ting, biologerne har lagt mærke til, er, at der er blevet færre af de fede vandlopper i fx Diskobugt-området. Noget tyder på, at de bliver presset længere nordpå af den højere vandtemperatur og det kortere isdække. Om hvilke konsekvenser det har for fiskeriet, fortæller Torkel Gissel Nielsen:

”Det betyder, at de fisk, der æder vandlopper, skal æde flere af dem for at få dækket deres energibehov. Eller følge vandlopperne nordpå. Gør de det, vil det betyde noget for fiskeriet. Er du fisker og bor ved Diskobugten, har en motorbåd og et hus, så kan du ikke umiddelbart flytte måske 300 km længere nordpå. Så sker der nogle ændringer i fiskebestandene, vil det få konsekvenser for fiskerierne – noget som Grønland er helt afhængig af.”

 


Klimaforandringer kan skabe et mismatch mellem fisk og vandlopper

For en fisk er det vigtigt, om du spiser en burger eller bare en riskiks (citat: Torkel Gissel Nielsen). Forstået på den måde, at fiskeynglen er afhængig af, at de æder de fede vandlopper. Derfor har naturen gjort det sådan, at om foråret, når der er mere lys, og algerne blomstrer i overfladen, så stiger vandlopperne op fra dybet, så de kan lægge æg og fylde fedtdepoterne op igen. Det sker samtidig med, at fiskene gyder, og når fiskeynglen klækkes, skal de kunne æde vandloppernes tidlige stadier. Ellers kan der opstå et mismatch – dvs. en forskydning i balancen, hvor fiskeynglen ikke får føde nok. Kilde: Torkel Gissel Nielsen

Undervisningsmateriale

Klik her og gå til undervisningsmateriale og opgaver om vandlopper.