Grønlandske tangskove modvirker havforsuringen
Store, udstrakte kelpskove i havet omkring Grønland optager nok CO2 til lokalt at opveje havforsuringen. På samme tid beskytter tangplanterne sårbare skaldyr fra nogle af klimaændringernes negative effekter, viser ny forskning.
Havforsuring pH-værdi marine dyr organismer skaldyr søpindsvin kalkdannende Grønland kelp tang planter fotosyntese CO2 klimaforandringer opvarmning temperaturer sol sommer Arktis basisk alkalisk brunalger

Forskerne overvågede havvandets CO2 og pH-værdi i kelpskovene i løbet af sommeren i Nuuk i det sydvestlige Grønland og Diskobugten længere mod nord i Vestgrønland, som set her. (Foto: Frida Lindwall)

Grønlandsk tang (kelp) kan hjælpe med at beskytte en række marine dyr fra nogle af klimaændringernes værste effekter, konkluderer et nyt studie.

I takt med at atmosfærisk kuldioxid (CO2) bliver opløst direkte i havvandet, sænker det vandets pH-værdi, hvilket gør havet stadig mere surt. (Læs om pH-værdi i boksen under artiklen)

Kelpskovene er hjem for forskellige marine dyr

Kelpskovene er produktive økosystemer, der er et velkomment tilflugtssted for mange organismer, der lever i de kystnære farvande.

Mange arter er tilpasset et snævert pH-værdiområde.

Havforsuringen og de stigende temperaturer truer med at få foruroligende konsekvenser for de kalkdannende dyr.

Kalkdannende marine dyr som skaldyr og søpindsvin, der danner deres kalkskaller og skeletter af calciumkarbonat (CaCO3), er særligt sårbare over for de mere syreholdige forhold.

Nu viser et nyt studie, at de grønlandske kelpskove kan nå at optage så meget af den ekstra CO2 i løbet af den lange arktiske sommer, at det lokalt opvejer havforsuringen. (Kelp er en betegnelse for brunalger, der tilhører ordenen Laminariales, for eksempel arter af bladtang og Macrocystis, red.)

»Kelpskovene kan bidrage til at øge havvandets pH-værdi. Desuden kan de potentielt blive et fristed for kalkdannende marine dyr i et mere syrligt hav,« forklarer hovedforfatteren på det nye studie, seniorforsker Dorte Krause-Jensen fra Institut for Bioscience og Arktisk Center på Aarhus Universitet.

De nye resultater er publiceret i Science Advances.

LÆS OGSÅ: Uenighed om effekten af havforsuring på skaldyrene

Gode nyheder for visse havområder

»De nye resultater er gode nyheder for de havforskere, der studerer klimaændringernes ellers negative effekter,« udtaler Thomas Wernberg, en dansk forsker, som studerer tempererede kelpskove ved University of Western Australia.

Havforsuring pH-værdi marine dyr organismer skaldyr søpindsvin kalkdannende Grønland kelp tang planter fotosyntese CO2 klimaforandringer opvarmning temperaturer sol sommer Arktis basisk alkalisk brunalger

Kelpskovene huser en række forskellige marine dyr som eksempelvis søpindsvin og skaldyr, der er meget sårbare over for selv små forandringer i havvandets surhedsgrad. (Foto: Wikipedia)

»Jeg synes, det er interessant, fordi der i løbet af de seneste årtier har været så stor fokus på alle de katastrofale ting, der vil komme til at ske som følge af havforsuringen,« fortæller Thomas Wernberg, der ikke selv var involveret i det nye studie. Han fortsætter:

»Det er et af de første studier i en ny forskningsbølge, der ibund og grund dokumenterer, at der er flere naturlige mekanismer, som faktisk kan opveje en del af havforsuringens effekter.«

LÆS OGSÅ: Her er de fire største trusler mod havmiljøet

Marine planter ændrer havvandets kemi

Tidligere studier har påvist, at kelpskovene kan ændre det omkringliggende havvands pH-værdi i løbet af en dag, fortæller Dorte Krause-Jensen.

»I løbet af dagen optager kelp CO2 gennem fotosyntese og forårsager derigennem en stigning af pH-værdien. Om natten udløser respirationsprocessen den modsatte effekt: Planterne udleder CO2, og så falder havvandets pH-værdi,« forklarer Dorte Krause-Jensen.

Havforsuring pH-værdi marine dyr organismer skaldyr søpindsvin kalkdannende Grønland kelp tang planter fotosyntese CO2 klimaforandringer opvarmning temperaturer sol sommer Arktis basisk alkalisk brunalger

Grønlandske kelpskove optager så meget CO2 i løbet af den arktiske sommer, at det lokalt opvejer havforsuringen og hjælper med at beskytte sårbare havorganismer. (Foto: Scott Bennett) 

Dorte Krause-Jensen og hendes kollegaer spekulerede over, om den vidstrakte, arktiske kelpskove var i stand til at optage nok CO2 i løbet af den lange sommer, hvor solen aldrig går ned, til at øge det omkringliggende havvands pH-værdi og opveje havforsuringstendensen.

»Man kunne jo spørge, udligner det ikke bare hinanden? Men det ville vi gerne teste, for det ikke var blevet gjort før,« fortæller Dorte Krause-Jensen.

LÆS OGSÅ: Havbakterier er klimaets joker

Havplanterne opsuger carbon

Forskerne overvågede havvandets pH-værdi i to kelpskove over hele sommeren: 

  1. den ene i Diskobugten i Vestgrønland, hvor solen ikke går ned i sommermånederne
  2. den anden længere sydpå i Nuuk, som har en almindelig dag-nat-cyklus.

»Vi lod dataloggere ligge i kelpplanterne i 10 dage. I Nuuk observerede vi en døgnvariation, der bevægede sig op og ned. Men i Diskobugten - med lys i alle døgnets 24 timer - steg pH-værdien stødt,« fortæller Dorte Krause-Jensen.

Havforsuring pH-værdi marine dyr organismer skaldyr søpindsvin kalkdannende Grønland kelp tang planter fotosyntese CO2 klimaforandringer opvarmning temperaturer sol sommer Arktis basisk alkalisk brunalger

Hovedforfatteren på det nye studie Dorthe Krause-Jensen, tester udstyr i felten ved Diskobugten, Vestgrønland. (Foto: Carlos M.Duarte)

Mod nord, hvor solen ikke går ned i flere måneder, fortsætter denne stigning sandsynligvis gennem hele den arktiske sommer, hvilket gør, at kelpskoven er et stadigt mere gunstigt levested for skaldyrene,« forklarer Dorte Krause-Jensen.

»Om vinteren har det den modsatte effekt,« fortæller Thomas Wernberg, som fortsætter:

»Men det har mindre betydning, fordi alting er mindre aktivt om vinteren i Arktis, fordi det er så koldt, og der ikke er noget lys, så organismerne er mindre sensitive i denne periode.«

LÆS OGSÅ: Spådom forværret: Så meget stiger havet

Laboratorieforsøg bekræfter resultaterne fra felten

For at afdække, præcist hvad der skete, konstruerede Dorte Krause-Jensen og hendes team kelpskov-kopier i miniatureformat i laboratoriet, hvor de overvågede vandets pH-værdi ved en række forskellige forhold.

De eksponerede miniaturekelpskovene for dagslys i enten 12, 15, 18, 21 eller 24 timer for at se, hvordan de reagerede.

LÆS OGSÅ: Blå kvante-plante laver fotosyntese i mørke

»I laboratoriet så vi, at kelpvandets pH-værdi ændrede sig over en periode på 24 timer, når det blev eksponeret for lys i 12 eller 18 timer. Der var derimod ingen døgnvariation ved lyseksponering i 21 og 24 timer, fordi det ikke blev nat, så pH-værdien var bare stødt stigende,« forklarer Dorte Krause-Jensen.

»Selvfølgelig er der mange andre ting, der varierer mellem Diskobugtens og Nuuks kelpskove, men kombinationen af eksperimenterne fra felten og laboratorieforsøgene bekræftede vores hypotese,« udtaler Dorte Krause-Jensen.

Havforsuring pH-værdi marine dyr organismer skaldyr søpindsvin kalkdannende Grønland kelp tang planter fotosyntese CO2 klimaforandringer opvarmning temperaturer sol sommer Arktis basisk alkalisk brunalger

Forskerne konstruerede deres egne kelpskove i miniatureformat i laboratoriet, hvor de eksperimenterede med forskellige lys- og CO2 mængder for at stimulere fotosyntese. (Foto: Núria Marbà)

En win-win situation

Effekten viste desuden ingen tegn på at sætte farten ned, i takt med at koncentrationen af den atmosfæriske og havets CO2 steg.

»I laboratoriet eksponerede vi også nogle af planterne for forskellige CO2-koncentrationer; de nuværende og de forventede fremtidige koncentrationer,« forklarer Dorte Krause-Jensen. Hun tilføjer:

Havforsuring

Atmosfærisk CO2 bliver opløst direkte i havvandet.

Det betyder, at vandet bliver mindre basisk; en proces, der kaldes havforsuring.

Havvandets pH-værdi er faldet 0,1 siden 1700-tallet.

Det forudsiges, at pH-værdien vil falde mellem 0,2 til 0,4, når vi når frem til slutningen af dette århundrede.

Det lyder måske ikke af så meget, men selv ganske små forandringer kan have en stor effekt på et så fint afstemt system.

Forskerne er kun lige begyndt at forstå, hvordan marine organismerne vil reagere på forandringerne.

Kilde: UNFCC IPCC rapport 2013

»I takt med, at vi forøgede mængden af CO2, stimulerede vi plantefotosyntesen endnu mere. Jo mere CO2 vi tilførte, desto mere var de i stand til at optage og øge vandets pH-værdi.«

Fordi forskerne forudsiger, at kelpskovene vil blive større og mere udstrakte, i takt med at Arktis blive varmere, og havisudbredelsen bliver mindre, vil kelpskovenes potentielle evne til at optage CO2 og afhjælpe havforsuringen kun stige,« siger Dorte Krause-Jensen.

LÆS OGSÅ: Klimaforandringer forbundet med flere sygdomme i havet

»Alting vil være ved kogepunktet, før det dør af havforsuring«

Men Thomas Wernberg advarer om, at de gode nyheder kun strækker sig et vist stykke. 

»Én ting, der altid slår mig, er, at vi fokuserer på havforsuringen, men vi skal lige gøre os helt klart, hvad der er mest presserende her. Og jeg mener, at de stigende temperaturer er langt mere afgørende,« advarer han og fortsætter:

»Alting vil være ved kogepunktet, før det dør af havforsuring; det er i hvert fald min personlige mening.«

LÆS OGSÅ: Danskere afslører havets ukendte liv med en dunk vand

Ikke desto mindre beskriver han de nye resultater som en 'vigtig byggesten'.

»Når vi sammenholder evidensmængden, begynder vi at få et godt billede af, hvordan det vil se ud i fremtiden. Men det er kun ét enkelt studie, og vi har selvsagt brug for mere af denne slags forskning,« slutter Thomas Wernberg.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos ScienceNordic. Oversat af Stephanie Lammers-Clark.

pH-værdi

pH er en talværdi for surhedsgraden af en vandig opløsning.

pH-skalaen har sit neutrale punkt ved 7. Her er der nemlig lige meget syre og base til stede. 

  • En pH-værdi på mindre end 7 er sur.
  • En pH-værdi på mere end 7 er basisk/alkalisk.
  • En pH-værdi på 7 er en neutral vandig opløsning.

Havvand er let basisk med en pH-værdi mellem 7,8 og 8,4.

Kilde: UNFCC IPCC rapport 2013

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud

Det sker