Laserlys skal afsløre planktons fremtid

Hans Jakobsen fra DTU Aqua er ekspert i at bestemme indholdet af havets allermindste indbyggere i vandprøver, helt ned på bakterieniveau. Han er denne sensommer draget mod den norske kyst for at mødes med andre eksperter fra Sverige, Norge, Kroatien, Spanien, Rusland og Frankrig.

Her vil den internationale forskergruppe ved et 20 dage langt forsøg på et stort forsøgsanlæg ved Universitetet i Bergen undersøge, hvordan fremtidige ændringer i temperatur, CO2-indhold og næringssalte påvirker de af havets indbyggere, som vi ikke kan se med det blotte øje.

»Man begynder nu for alvor at erkende, at også plankton bliver påvirket af de klimaændringer, som vi komme til at se i det 21. århundrede! Netop de nederste led i fødekæden har stor betydning for, hvad der sker længere oppe, f.eks. for hvordan forskellige fiskearter klarer sig. Populært sagt – det er ikke lige meget, om det bliver vandlopperne, halesøpungene eller algerne, som klarer sig bedst under de nye forhold i havene,« forklarer Hans Jakobsen.

Mere CO2 i luften

I 12 udendørs vandtanke på anlægget i Bergen kan forskergruppen skabe en række forskellige miljøer ved at variere vandets temperatur, CO2-indhold og mængde af næringssalte for på den måde at genskabe betingelserne i det 21. århundredets ocean.

En af de småkravl, som forskerne skal se nærmere på, er halesøpunge, som tilsyneladende både vokser hurtigere og får mere afkom, når CO2-indholdet stiger.

»Spørgsmålet er, om halesøpunge derved står til at klare sig bedre end vandlopper i fremtidens have, hvilket er vigtigt, fordi halesøpunge sandsynligvis spiller en stor rolle i forhold til at holde på havets kulstof, så det ikke fører til øgede CO2-mængder i atmosfæren,« forklarer Hans Jakobsen.

Bor i slimsæk

Den 1-5 mm store halesøpunge er et dyreplankton, der bor i en slimsæk, det selv laver. Her sidder det og slår med halen og driver på den måde en vandstrøm gennem huset, så det kan si vandet for føde.

Når hullerne i slimsækken bliver tilstoppede, kaster det sækken bort og laver en ny. Det sker mange gange i døgnet. De brugte slimsække synker til bunds med dens indhold af alger og bakterier (kulstof). Derved bidrager halesøpungen formentlig til at holde på kulstof i havet, så det ikke kommer ud i atmosfæren. En proces der kaldes ‘den biologisk pumpe’.

Forsøget i Bergen er det første storskala-studie af sin art på verdensplan med halesøpunge.

Tilgængelig føde begrænser

En af forskernes hypoteser er, at antallet af halesøpunge er med til at styre, hvilke planktonstørrelser der findes i havet. Halesøpungen er lige så stor eller rettere lille som vandloppen, men halesøpungen kan spise mad, som er meget mindre, fordi den har sit slimhus til at filtrere meget fine partikler med.

Hans Jakobsens specifikke opgave i Bergen er at gå endnu et skridt ned i fødekæden og få svar på, hvordan især alger og bakterier udvikler sig under de forskellige forhold. Det er her, at DTU Aqua’s sorte kuffert med højteknologisk udstyr kommer til sin ret.

»Når man tidligere har lavet CO2-forsøg med naturlige planktonsamfund i små flasker, så har man ikke kunne spore ændringer på indholdet af forskellige alger, fordi kieselalger slet og ret har overtaget alt! Men det er jeg ikke sikker på holder i naturen. I det ‘meso-kosmos’, som vi kan skabe i de kæmpe tanke i Bergen, kan vi bedre efterligne forholdene i naturen, og det bliver interessant at se, om det betyder, at vi får et andet resultat,« siger han.

Højteknologisk udstyr

Med sig til Bergen har Hans Jakobsen derfor DTU Aquas “optiske plankton facilitet”, som består af en række højteknologiske instrumenter – kameraer, digitale måleinstrumenter og software – som tilsammen udgør en unik enhed.

Man begynder nu for alvor at erkende, at også plankton bliver påvirket af de klimaændringer, som vi komme til at se i det 21. århundrede! Netop de nederste led i fødekæden har stor betydning for, hvad der sker længere oppe, fx for hvordan forskellige fiskearter klarer sig.

Hans Jakobsen

Instrumenterne, som er bevilliget af VELUX fonden, inkluderer et flowcytometer, som kan kobles sammen med et kamera. Flowcytometeret belyser de enkelte planktonalger med laserlys, som bliver reflekteret af pigmenter i algerne (såkaldt fluorescens). Instrumentet kombinerer fluorescenssignalet med et digitalt billede og giver dermed forskerne et unikt ‘fingeraftryk’ af de enkelte planktonalgers størrelse, facon, fysiologiske tilstand og slægtsmæssige tilhørsforhold.

»På den måde kan vi hurtigt kvantificere biomasse, størrelse og størrelsesfrekvensfordelinger og se, om forskellige algegrupper udvikler sig forskelligt. Da flow-cytometeret har en høj opløsning på små parametre, kan vi se selv små ændringer i plante- og dyreplankton,« forklarer Hans Jakobsen.

Lavet i samarbejde med Danmarks Tekniske Universitet.