Ändrad kemi i bottnarna försvårar Östersjöns återhämtning

Våra hav är utsatta för starkt tryck från mänskliga aktiviteter och Östersjön har en lång historia av övergödning. De stora årliga algblomningarna i centrala Östersjön är en följd av övergödning, som till stor del beror på att närsalter från jordbruket läcker ut i havet utmed kusterna.

Under tre års tid åkte Astrid Hylén och hennes kollegor ut på Östersjön för att studera hur sedimenten fungerade kemiskt relaterat till övergödningen. Vid mätningarna användes bentiska kammarlandare. Mätinstrumenten liknar stora månlandare som forskarna placerade på havsbotten för att studera de kemiska processerna.

Övergödning ger syrebrist i Östersjön

– Allt fler områden i Östersjön drabbas av övergödning, det vill säga en ökad tillväxt av fytoplankton som alger och cyanobakterier, till följd av läckage av närsalter från land, säger Astrid Hylén, forskare vid Institutionen för marina vetenskaper.

Basen för ekosystemet i havet är fytoplankton, de tar upp kväve, fosfor och kisel för att bygga upp sina celler. När fytoplankton dör och sjunker till havsbotten bryts de ner av bakterier som samtidigt konsumerar syre. De ökande mängderna av sjunkande fytoplankton orsakar att syret i havet i allt högre grad försvinner.

– I Östersjön är idag en yta lika stor som Danmark helt syrefri under 80 meters djup, säger Astrid Hylén.

Fytoplankton eller växtplankton flyter fritt i de övre vattenlagren i hav och sjöar och är ofta basen i näringskedjan i både salt- och sötvatten. De använder fotosyntes och omsätter närsalter i vattnet. Och står för nästan hälften av världens fotosyntetiska aktivitet. Bild: NOAA MESA

Syrebrist ändrar kemin i bottensedimenten

När syret försvinner ändras de kemiska och biologiska processerna i bottensedimenten.

– Istället för att närsalterna tas om hand i sedimenten och försvinner så släpps de istället tillbaka ut i havet igen. Närsalterna bidrar då till fortsatt övergödning. Det innebär också att även om vi minskar utsläppen av närsalter från land, kommer det att ta tid innan vi ser någon positiv effekt i Östersjön.

Övergödningen i Östersjön har alltså förändrat den kemiska miljön i bottensedimenten så pass mycket att de processer som motverkar övergödningen försvåras.

Syre från Nordsjön räckte inte

Om övergödning pågår under lång tid blir det svårare för systemet att återhämta sig. Under syrefria förhållanden ansamlas kemiska föreningar som snabbt konsumerar syre i sedimentet, det vill säga en ”syreskuld” byggs upp.

Vart tionde år sker stora vatteninflöden från Nordsjön till Östersjön. Astrid Hylén undersökte vad som hände med kemin i sedimenten när syresatt vatten nådde de syrefria delarna i Östersjön.

– Tyvärr var dessa naturliga inflöden inte tillräckligt starka och långvariga för att bryta kopplingen mellan övergödning och syrebrist. Istället drev de kemiska processerna i sedimentet systemet tillbaka till ett syrefritt och övergött tillstånd.

Östersjön kan återhämta sig på sikt

Eftersom Östersjön återhämtar sig långsamt, trots minskade utsläpp av närsalter från land, har havsbaserade metoder föreslagits för att minska övergödningen. Metoder som tidigare har använts i mindre kustnära områden diskuteras nu för det öppna Östersjön. Det kan till exempel handla om artificiell syresättning av delar av havsbottnen.

– Min forskning tyder dock på att dessa metoder kan vara mindre effektiva i stor skala än vad forskningen tidigare trott. Istället bör vi fokusera på att minska utsläppen av närsalter från land.

Närsalter är de näringsämnen som alla organismer behöver för att växa. Att hålla Östersjöns vikar hälsosamma är viktigt eftersom de kan filtrera bort närsalter från vattnet innan dessa transporteras vidare till öppet vatten.

– Även om det kommer att ta tid, tror jag att övergödningen i Östersjön då på sikt kan motverkas, säger Astrid Hylén.

Kontakt:

Astrid Hylén, institutionen för marina vetenskaper, Göteborgs universitet, astrid.hylen@marine.gu.se

Vetenskaplig artikel: