De stora utmaningarna för samhällena runt Östersjön är att minska på övergödningen, överfisket, utsläppet av skadliga substanser och effekterna av klimatförändringen.
Text: Nicklas Hägen
I ÖSTERSJÖNS DJUP finns stora syrefria områden, sammanlagt med en yta större än Danmarks. Det här har samband med bland annat övergödning, blågröna alger och kraftigt minskade torskbestånd – tydliga tecken på att Östersjön inte mår bra.
Det görs en hel del insatser för att göra Östersjön till ett friskt hav. Till exempel genom HELCOM:s Baltic Sea Action Plan som är ett samarbete mellan stater som förbundit sig till åtgärder med målsättningen att Östersjön ska uppnå god ekologisk status före 2021.
Det har skett en del förbättringar, men enligt Marie Nordström, forskare i marinbiologi vid Åbo Akademi, finns ännu mycket kvar att göra trots framsteg inom initiativ som Baltic Sea Action Plan.
– Östersjön mår något bättre än för några år sedan men inte bra. Det behövs ännu stora åtgärder för att få Östersjön frisk och i ekologisk balans, men oberoende av åtgärder kommer det ändå att räcka länge innan vi ser effekterna av dem, säger Nordström.
– Men man har sett regionala förbättringar i problemen orsakade av övergödningen. Med en minskning av den belastning människor orsakar Östersjön har det skett en förbättring, men det går långsamt.
Östersjöns egna egenskaper gör att havet är extra utsatt. Vattenutbytet med Nordsjön är begränsat så vattnet stannar i Östersjön i 30–50 år.
– När det kommer in friskt, syrerikt vatten från Nordsjön så har det en annan täthet än det söta vatten som kommer norrifrån. Det här gör att vattenmassorna inte blandas med varandra, utan att vattnet skiktas, vilket i sin tur medför andra problem. Till exempel behöver torskens ägg en viss salthalt för att flyta, men i Östersjön sjunker de ner till de syrefria lagren, säger Nordström.
Klimatförändringen höjer temperaturen och Östersjöområdet är en av de regioner som värms upp snabbast. Varma vatten löser mindre syre än kalla, vilket är besvärligt i Östersjön, som redan har stora problem med syrebrist.
Klimatförändringen antas också påverka vattenbalansen. Om nederbörden ökar kommer vi att få mera avrinning, ett större sötvattenutflöde och med det en ökad belastning. Det här kan påverka skiktningen så att den blir ännu starkare, och kustvattnen ännu mer utsötade än de redan är.
Den komplexa övergödningen
Där skadliga substanser som till exempel tungmetaller, PCB och dioxiner är direkt giftiga är problemet med övergödningen mera komplext. Den bidrar till en problematik som är inbyggd i Östersjöns dynamik.
– Blågröna alger tar effektivt upp kväve från atmosfären, och när de sjunker till bottnen och bryts ner så konsumerar de syre. Utan syre hålls fosfor inte längre bundet i sedimentet, och när fosforn frigörs finns det mera näring för blågröna alger. Det är en ond cirkel, det vill säga problemet förvärrar sig självt även om belastningen från land synbarligt minskar, säger Nordström
– Det här gör att det finns en intern belastning i Östersjön som kommer att finnas oberoende av om vi lyckas strypa all vår tillförsel av fosfor eller inte. Det har sannolikt alltid funnits syrefattiga områden i Östersjön, men övergödningen har lett till att syrebristen blivit mera intensiv och utbredd. Syrebrist medför också att inga ryggradslösa djur kan leva i sedimenten, vilket i sin tur innebär att det i dessa områden inte finns föda för kommersiellt viktig fisk som torsken, som måste ty sig till fiskföda i de övre vattenlagren istället.
I december 2014 rapporterade man att stormarna fört in friskt saltrikt vatten till Östersjön från Nordsjön. Upp till 300 km3 saltvatten beräknades ha kommit in, och det fanns stora förhoppningar om att saltpulsen skulle tillföra syrerikt vatten till bottnarna och förbättra vattnets kvalitet. Effekten verkar dock ha uteblivit.
– Bassängerna i Östersjön är avgränsade av olika trösklar. När det kommer in tillräckligt mycket saltvatten hoppas man att det ska nå över trösklarna, även om det betyder att det skuffar det syrefria vattnet vidare från djuphålorna och längre in i Finska viken, säger Nordström.
– Den saltpuls som kom för nästan två år sedan var den tredje största man registrerat men vi ser egentligen inga effekter av den. Vi vet inte vad som hände. Vattnet som kom in var rätt varmt, vilket kan ha varit en orsak till att effekten uteblev, men det är spekulationer.
Hur styra resurserna i ett stressat hav?
Nordström är, tillsammans med professor Erik Bonsdorff, involverad i forskningsprojektet Marine Management and Ecosystem Dynamics under Climate Change, MARmaED, ett EU Horizon 2020-projekt som pågår i fyra år, och koordineras från Oslo. Målet med projektet är att undersöka hur en ökad stress förorsakad av minskad biologisk mångfald, klimatförändring och fiske kommer att påverka de komplexa marina systemen i Europa. För att projektet inte ska förbli teoretiskt och begränsat till den vetenskapliga världen ska forskarna också uppskatta konsekvenserna för hur resurserna bäst styrs och används.
– Vi är dels biologer och ekologer som ser på allt från gener till populationer och samhällen, dels ekonomer och forskare som sysslar med ekosystembaserad ledning och förvaltning. Vi tar inte bara i beaktande en enskild resurs eller art, utan försöker se till hela ekosystemet och de intressenter som berörs av vad man än vill åstadkomma, säger Nordström.
– Vi ser på förändringar i det fysikaliska och biologiska, på hur marina ekosystem påverkas av klimatförändringen och kopplar ihop det med managementsektorn. Projektet är ett utbildningsnätverk bestående av åtta akademiska parter, samt samarbetspartner inom industrin och organisationer som International Council for Exploration of the Sea och Marine Stewardship Council.
I sitt första delarbete fokuserar forskarna och doktoranderna vid Åbo Akademi på habitatdiversitet, det vill säga mångfald inom olika miljöer. Habitatförändringar och biodiversitetsförlust eller -förändringar sägs vara ett av de största hoten mot Östersjön.
Om man ser helt krasst på det: vad spelar det för roll för oss människor om en viss mask eller en planktonart dör ut? Miljöer förändras, evolutionen har sin gång och den som kan anpassa sig överlever?
– Vi vet att biologisk mångfald påverkar ekosystemprocesser, som i sin tur är kopplade till ekosystemvaror och -tjänster. Med ekosystemprocesser menar man all förändring i materia, till exempel nedbrytning, produktion av biomassa och upptag av skadliga ämnen. Till ekosystemvaror och -tjänster hör sånt som är av direkt nytta för människan, till exempel fiske. Arters försvinnande kan alltså ha långtgående konsekvenser också för oss.
När man studerar de organismsamhällen som finns i olika livsmiljöer försöker man kartlägga olika födovävar och den funktionella mångfalden, det vill säga hur den biologiska mångfalden hänger ihop med de olika funktionerna inom ekosystemet.
– Det viktiga är inte bara vilka arter som existerar på ett visst område, utan också hur de interagerar med varandra. Vi fokuserar på de så kallade trofiska interaktionerna, alltså vem som äter vem och under vilka betingelser. Det här påverkar hur energi och materia rör sig genom systemet, det påverkar stabiliteten i systemet, hur det reagerar på yttre stressfaktorer samt hur ekosystemet kan återhämta sig efter störningar, säger Nordström.
– De födovävar vi skissar upp ska helst täcka så många av Östersjöns olika ekosystem eller habitat som möjligt. Utanför de vetenskapliga kretsarna ligger fokus ofta väldigt starkt på de kommersiellt viktiga arterna, som fisk, men vi vet att exempelvis bottendjuren är väldigt utsatta för alla miljöförändringar som pågår. De utgör dessutom en kritisk länk i födoväven och är därför viktiga att undersöka. När det gäller våra kustnära områden använder sig majoriteten av alla fiskar av bottenlevande djur i sin föda i något skede av sitt liv.
De trofiska interaktionerna kan studeras på många olika sätt, men helst så att man får med alla slags arter och funktionella enheter som ingår i ett marint ekosystem, till exempel alger, fiskar, bottendjur och plankton. Metoderna är allt från att testa djurs intresse för en viss föda i akvarium till analys av stabila isotoper och genetisk analys genom DNA-streckkodning. Målet är att få en bild av födovävens generella struktur.
– Vanlig maganalys är ingen idiotsäker metod. Vissa bytesdjur är kanske överrepresenterade medan andra saker äts mycket men försvinner snabbt för att de saknar skalbitar eller annat lättidentifierat. Man får använda sig av flera olika metoder för att få en så heltäckande bild som möjligt, säger Nordström.
Vilken är prognosen för Östersjön?
– Östersjön kommer aldrig att bli som det var för hundra år sedan, men det kommer att vara ett fungerande hav. Sedan kommer vi till frågan om vad det är vi menar när vi säger att ett hav fungerar. Syrefria områden dominerade av bakterier ”fungerar” på sätt och vis också, men inte på det sätt vi vill att de ska fungera.
– Människan har aldrig påverkat jorden så mycket som vi gör nu. Samtidigt kan vi inte bara sluta med vår aktivitet för att Östersjön ska gå tillbaka till hur det en gång var. Det kan krävas mycket större åtgärder för att förbättra Östersjön och ändå kan vi nödvändigtvis inte följa utvecklingsbanan bakåt. Det kommer alltid att se annorlunda ut än det gjorde, men det kan bli mycket bättre än det är.
Kan man påskynda förbättringen?
– Det finns de som förespråkar ingenjörslösningar på Östersjöns problem. Till exempel att bubbla Östersjön för att tillföra syre eller i extremare fall att spränga bort delar av trösklarna vid Danmark för att öka vattentillförseln. En enig ekologisk expertis förhåller sig dock ytterst skeptisk till sådana förslag.
Om vi tar det mera realistiska alternativet, att bubbla Östersjön – kunde inte det vara en lösning?
– Det fungerar i vissa sjöar i liten skala, men på en Östersjöskala är det något helt annat och inte heller ekonomiskt lönsamt. Dessutom slår man då sönder barriären mellan vattenmassorna, vilket skulle göra att allt det näringsrika vattnet från bottnen stiger upp och finns tillgängligt för blågröna alger. Syrebubbling riktas snarare mot symptomen och inte de bakomliggande orsakerna, och de ekologiska konsekvenserna är svåra att förutspå.
Favoritmask
Rovborstmask. Foto: Marie Järnström
Som forskare i havets bottendjur har Marie Nordström en favoritmask, rovborstmasken Hediste diversicolor, ett bottendjur som lever i Östersjön och kan bli upp till 10 cm lång.
– Den äter många saker. Den fungerar dels som rovdjur, dels är den herbivor och äter alger och växter, och dels äter den sediment, säger Nordström.
– I sina gångar kan den bygga ett slemnät. Sedan gör den vågrörelser så att vatten pumpas genom gången. Med vattnet följer plankton och annat som fastnar i nätet som sen äts upp.
Men Hediste diversicolor har också sina fiender.
– Den äts i sin tur av fisk. Inte bara av någon speciell art, utan av fisk i största allmänhet. Det är vanligt i Östersjön där det finns många generalister och få specialister.