Sultne søpindsvin truer undersøiske regnskove

De fleste mennesker kender til regnskovene og har hørt om deres betydning for klimaet og for omsætning af vigtige forbindelser som ilt, kuldioxid og næringsstoffer.

De fleste anerkender også, at regnskovene, via deres høje produktivitet og store antal levesteder, spiller en vigtig rolle for den biologiske mangfoldighed på jorden. I modsætning dertil er der meget få, som ved, at havet rummer økosystemer, som ligner regnskovene meget, hvad angår produktionsforhold, levesteder og biologisk mangfoldighed.

Disse økosystemer – såkaldte kelp- eller tangskove – ligner på mange måder landjordens regnskove. Termen kelp dækker over en gruppe store, flerårige, brune makroalger. De forskellige arter adskiller sig fra hinanden i bygning og størrelse, men alle har de flere fællestræk: De er alle ret store – de største arter kan blive op til 60 m lange. De danner meget tætte bestande med høj biomasse – 10-15 kg vådvægt per m^2, og de producerer enorme mængder organisk materiale – 10-25 kg vådvægt per m² om året. Alt dette danner grundlag for en rig og forskelligartet fauna.

Kelpskove findes typisk på bølgeeksponerede, klippefyldte kystlinjer, hvor vandet er relativt koldt. De største kelpskove er derfor at finde i det nordlige Stille- og Atlanterhav langs sydkysten af Chile og i Sydafrika, Australien og New Zealand. Vi har ingen kelpskove i Danmark, men der findes rigelige mængder kelp langs kysterne i Norge, Færøerne, Island og Grønland.

Til trods for den geografisk brede fordeling af kelpskove og deres betydning som ynglested for mange – økonomisk set – vigtige arter (f.eks. hummere, krabber, kammuslinger samt mange vigtige kommercielle fiskearter), kender vi relativt lidt til disse skoves struktur og funktionalitet. Der er behov for meget mere viden om kelpskovenes bestandsudvikling, produktivitet og fødekædeforhold, hvis man skal kunne administrere disse systemer på korrekt og bæredygtig vis.

Mangfoldighed skal undersøges

Forskere fra Institut for Miljø, Samfund og Rumlig Forandring (ENSPAC) på Roskilde Universitet har i løbet af de seneste fire år i samarbejde med kollegaer fra Norge, Tyskland og USA deltaget i et projekt, der har til formål at kvantificere mangfoldighed og produktivitet blandt arter i de norske kelpskove.

Kelpskovene i Norge dækker et område på godt 5000 km² fra Stavanger i syd til den russiske grænse i nord. Den nuværende biomasse af kelp i Norge vurderes til at være ca. 50 millioner ton, mens den årlige produktion ligger på omkring 100 millioner ton. De norske kelpskove udgøres hovedsageligt af arten Laminaria hyperborea, som har stor lighed med et træ.

Algen er ankret til bunden med en ‘fod’, som fastholder dens position på den klippeholdige overflade. I forlængelse af ‘foden’ er en lodret, grenløs ‘stamme’ på 2-3 m, som bærer ‘kronen’, som består af ét stort blad på 1-2 m². Bladet tabes om vinteren, og der produceres efterfølgende et nyt blad, som når fuld størrelse hen på foråret. Størstedelen af disse kelpplanter har en levetid på 10-12 år, men kan blive helt op til 20 år gamle. Bestanden er fordelt i to grupper: høje, voksne planter med en tæthed på 10-15 individer per m², samt en masse mindre og ofte yngre individer, som danner en ‘underskov’ med en tæthed på 100-150 individer per m². Individerne i ‘underskoven’ kan leve i 5-6 år uden at vokse synderligt. De venter blot på, at nogle af de store, udvoksede individer skal dø, så der kan blive plads til dem at vokse på.

Vores undersøgelser i Norge har vist, at biodiversiteten i kelpskoven er meget stor, og at kelpplanterne udgør et egnet levested for et stort antal dyr – en enkelt kelpplante kan således være hjemsted for mere end 50.000 hvirvelløse dyr.

Ineffektive fødekæder

Denne store bestand af hvirvelløse dyr udgør føde for en meget varieret bestand af fisk i kelpskoven. Det er dog paradoksalt, at næsten ingen af dyrene i skoven spiser levende kelp. Her står vi med et af de mest produktive økosystemer på jordkloden, men tilsyneladende ingen, der spiser det. Det er kun få hvirvelløse dyrearter, der spiser levende kelp, så hovedparten af produktionen (ca. 98-99 %) nedbrydes af bakterier. Disse bakterier udgør den vigtigste fødekilde for forskellige enkeltcellede dyr – protozoer.

Protozoer spises af en lang række flercellede dyr, som efterfølgende spises af fisk eller andre større dyr. For hvert led i fødekæden går en del af energien til spilde på grund af dyrenes respiration. Desto længere fødekæden er, desto mindre energi (og materiale) kan der høstes i fødekædens øverste led, hvor mennesker ofte finder deres ønskede fødevarer. Forskere har længe undret sig over de relativt lange og ineffektive fødekæder i kelpskovene – hvordan kan sådanne systemer understøtte en rig og mangfoldig fauna?

Men hvis man ser nærmere på kelpskoven, bliver det indlysende, at kelp ikke er den eneste plantetype, der er repræsenteret.

De store kelpplanter øger den overflade, hvorpå andre organismer kan sætte sig, og kelpens ‘stammer’ er ofte dækket af en tæt måtte af mindre alger (typisk rødalger). Disse alger er helt forskellige fra kelp; de er meget mindre (et par cm), kan vokse meget hurtigere, og deres næringskvalitet er meget større (mere proteinholdig osv.) end hos kelp. Vi har anvendt stabile isotoper og maveindholdsanalyser til at undersøge fødekædeforhold i kelpskoven, og disse undersøgelser viser, at der i hvert fald er nogle mindre dyr (f.eks. små skaldyr som udgør føde for ungfisk) hvis kost til en stor del udgøres af disse rødalger. Spørgsmålet er derfor: Er størrelsen af denne ‘ekstra’ plantevækst stor nok til at brødføde det store antal dyr, som vi finder i kelpskovene?

Vi har været blandt de første til at kvantificere mængden og produktiviteten af fastsiddende alger i underetagevegetationen.

Vores undersøgelser viser dog, at kelpen store blade i ‘kronetaget’ – på samme vis som trækronerne i regnskoven – indfanger størstedelen af det indgående lys. Kun 1-2 % af det dette lys trænger gennem kronetaget og når den fastsiddende vegetation nedenunder. Undervegetationen modtager derfor meget lidt lys, hvilket medfører en meget lav produktion. De relativt store mængder alger, der udgør undervegetationen må derfor være opbygget over ret lange tidsperioder (f.eks. 5-6 år).

Tilstedeværelsen af undervegetation kan derfor næppe alene forklare den righoldige fauna i kelpskoven, og man må ved fremtidige undersøgelser finde frem til, om fødekæderne i kelpskovene er kortere og/eller mere effektive end tidligere antaget.

Kelpskovene under pres

Mange af verdens kelpskove er under stort pres for tiden. Kelp høstes mange steder til industribrug, og forurening (eutrofiering) og global opvarmning presser disse økosystemer yderligere. Mange kelpskove trues også af overgræsning.

Søpindsvin er et af de få dyr, der spiser levende kelp, men dog kun hvis tvunget af sult. Søpindsvin foretrækker normalt mindre, lettere spiselige alger med høj næringsværdi, men mange kelpområder har i de seneste 40-50 år været udsat for en markant vækst i bestanden af søpindsvin. Bestandstætheden for søpindsvin kan være utrolig stor i sådanne områder (>50 per m²). De fortærer hurtigt alle de foretrukne alger og begynder derefter at spise levende kelp.

Ekstrem bestandsudvikling blandt søpindsvin kan føre til total udryddelse af kelp på store områder – et fænomen, som miljøforskerne kalder ‘barren grounds’ eller gold jord. Masseforekomster af søpindsvin forekommer stadig oftere langs vest- og østkysterne af Nordamerika og i Nordnorge, hvor man vurderer, at godt 2000 km² kelpskov er gået tabt de sidste 35 år på grund af søpindsvin.

Det er blevet sagt, at den enorme bestandsudvikling af søpindsvin og det efterfølgende tab af kelpskove i den nordvestlige del af Amerika skyldes, at havodderen, som spiser voksne søpindsvin, er blevet udryddet.

Den nordamerikanske havodder blev næsten udryddet af jagt i sidste århundrede, hvilket medførte at antallet af søpindsvin eksploderede, mens store områder kelpskov efterfølgende forsvandt. I Barentshavet har man også observeret, at havodderne er forsvundet, hvilket ligeledes har resulteret i, at bestanden af søpindsvin er steget kraftigt, og kelpskovene forsvundet. I Barentshavet er jagttrykket på havodderne meget lavere, end det var i USA, og her skyldes nedgangen i bestanden af havoddere formentlig, at lokale flokke af spækhuggere har ændret fødevalg, efter at deres normale fødeemner (hvaler og sæler) er blevet udryddet af mennesket.

Forekomst af søpindsvin i Norge undrer

Der har aldrig eksisteret havoddere i Nordatlanten, så variationer i den norske bestand af søpindsvin kan derfor ikke forklares på den konto.

Forskere har i stedet prøvet at forklare masseforekomsten af søpindsvin med det kraftige fald i de nordatlantiske fiskebestande. Mange fiskearter spiser søpindsvinets fritsvømmende larver, og et stort antal rovfisk spiser også søpindsvin i ungstadiet. En markant nedgang i bestanden af kystfisk vil derfor i teorien kunne føre til en vækst i mængden af søpindsvin.

En anden teori går på, at sjældne sammentræf af klimatiske og hydrologiske faktorer, som indtræffer fra tid til anden, skaber optimale betingelser for søpindsvinenes formering og tidlige overlevelse, hvilket kan medføre en bestandsvækst langt over det normale. For mange andre dyr gælder, at en massiv tilvækst i bestanden fører til, at bestanden med tiden vil overgræsse sit fødegrundlag og derefter vil sulte ihjel – bestandsstørrelsen vil altså snart være tilbage på ‘normalt’ niveau.

Et af problemerne med søpindsvin er imidlertid, at de kan leve meget lang tid uden mad. Dyrene holder simpelthen inde med at vokse og formere sig. Søpindsvin kan leve i flere år under sådanne betingelser, og kraftig bestandsvækst kan derfor føre til, at udryddede kelpskove forhindres i at genetablere sig i lang tid. Hvis den kraftig vækst i bestanden af søpindsvin og det efterfølgende tab af kelpskove skyldes usædvanlige klima- og hydrologifaktorer, er det sandsynligt, at sådanne begivenheder har forekommet mange gange over historisk tid, og at de vil forekomme igen.

Påvirker hele økosystemet

Tab af kelpskove har alvorlige konsekvenser for hele økosystemet.

Der vil forekomme et væsentligt fald i biodiversiteten og i mængden af dyr, ynglesteder vil gå tabt, økonomisk vigtige arter vil forsvinde, og alle disse ændringer vil påvirke de mennesker, der brødføder sig af kystnære økosystemer.

Forskere fra Institut for Miljø, Samfund og Rumlig Forandring (ENSPAC), Roskilde Universitet, deltager nu i et nyt projekt kaldet RESTORE, som har til formål at undersøge de faktorer, som styrer balancen mellem kelp og søpindsvin og derfor tabet af kelpskove i Norge.

Med projektet ønsker man at evaluere, hvilket potentiale kelpskovene har for at genoprette sig selv, hvis søpindsvinenes græsning begrænses. Projektet begyndte i foråret 2008 og indbefatter bl.a. omfattende felteksperimenter ved Nordkap, hvor der pt. ikke findes kelpskove, og ved øen Vega lige syd for Bodø, som befinder sig i den sydligste del af det område, hvor kelpen forsvinder.

Lavet i samarbejde med Roskilde Universitet