Tilbake til søkeresultatene

KLIMAFORSK-Stort program klima

Effects of ocean acidification scenarios and combined stress on the copopod Calanus finmarchicus

Tildelt: kr 4,3 mill.

Bakgrunn for prosjektet: Raudåte (Calanus finmarchicus) er en liten hoppekreps som har en nøkkelrolle i næringskjeden i fjordene langs norskekysten, i Norskehavet og i det nordlige Atlanterhavet. Interessen for raudåta skyldes at dette lille dyreplankton et dominerer beitingen på sommersesongens oppblomstrende planteplankton. Raudåta utgjør derfor «hovedretten på menyen» hos en rekke fiskeslag, inkludert de kommersielt viktige artene sild, lodde, makrell, kolmule og torsk, samt enkelte sjøfuglarter. Havene tar opp omtrent 30 prosent av all karbondioksid som frigjøres til atmosfæren gjennom forbrenning av fossile brennstoff og annen antropogen aktivitet. Dette fører til en senkning av pH og av metningsstatusen til kalsiumkarbonat i sjøvannet. Havforsu ring foregår nå med en hastighet som er uten sidestykke sammenliknet med de periodene av jordas historie der det finnes dokumentasjon i form av velbevarte geologiske avsetninger. På grunn av den høye hastigheten klarer ikke de normale bufringprosessene i havet å henge med. I løpet av en periode på bare litt over 200 år har derfor overflatevannet i havene opplevd 30 prosent økning i surhetsgrad. Denne endringen i sjøvannets karbonkjemi kan skape problemer for et vidt spekter av marine organismer. På grunn av raudåtas nøkkelrolle i det marine økosystemet i norske farvann er forskere og forvaltere spesielt bekymret for effektene av havforsuring på denne arten. Om havforsuring svekker reproduksjon og overlevelse, vil dette kunne få dramatiske konsekvenser for artsmangfoldet langs norskekysten samt for norsk fiskerinæring. Gjennom forskningsprosjektet «Effects of ocean acidification scenarios elevated pCO2 and combined stress on the copepod Calanus finmarchicus» ønsker vi å avsløre hvordan raudåta vil bl i påvirket i et stadig varmere og surere havmiljø. Ved NTNU Senter for Fiskeri og Havbruk gjennomføres langvarige eksperimenter i en nyetablert «CO2-våtlabb», der miljøbetingelsene; karbondioksidnivå, temperatur og tilgang på mat kontrolleres for å komme så nært som mulig opp mot framtidsscenarioer utviklet av FNs klimapanel (IPCC). Slike forsøk er utfordrende, men likevel mulige takket være en kombinasjon av utvikling av god infrastruktur og et langsiktig pionerarbeid med å utvikle teknikker for å kunne holde denne arten i kultur, noe som har en historikk som strekker seg tilbake til 2004. Resultater så langt: Et av de mest fundamentale spørsmålene som ønskes besvart gjennom prosjektet, er om raudåta gjennom evolusjonært bevarte fysiologiske mekan ismer har potensial til å kunne tilpasse seg de mest pessimistiske projeksjonene for havforsuring og klimaendringer fram mot år 2100-2300. For å undersøke dette har vi fulgt viltfanget raudåte gjennom to generasjoner under et nivå av havforsuring som er r elevant for år 2300. De foreløpige resultatene tyder på at raudåta er relativt robust mot til dette nivået av havforsuring. Gjennom genetiske analyser av dyrene ønsker vi å avsløre om denne toleransen kan skyldes en omstrukturering av populasjonene i retn ing av mer CO2-robuste genotyper. I et annet eksperiment har fulgt utviklingen av raudåte over to etterfølgende generasjoner ved tre ulike havforsurings scenarioer. Gjennom dette 131 dager lange eksperimentet har vi avslørt at dyrene ikke oppviser no en åpenbar negativ effekt når de eksponeres for et senario relevant for år 2100 (1080 ppm CO2). I tillegg fant vi at negative effekter observert ved et havforsurings senario relevant for år 2300 (2080 ppm CO2) ble borte etter en generasjons eksponering. D ette antyder en betydelig evne til å omstille seg til et surere hav at hos raudåte. Før arten kan «friskmeldes», må vi imidlertid undersøke om denne tendensen vedvarer når havforsuring kombineres med stigende havtemperatur og andre stressfaktorer som oljeforurensning, som ikke er relatert til klimaendringer. Vi gjennomførte nylig et forsøk der et havforsurings scenario relevant for år 2300 ble kombinert med en temperaturstigning på tre grader. Resultatene fra dette forsøket er ikke ferdig analysert en da, men vi ser en del uventede tendenser som det vil bli veldig interessant å følge opp. Observasjonene fra forsøkene vil bli brukt til å oppdatere en biologisk og fysisk modell spesielt utviklet for raudåta. SINTEF Fiskeri og havbruk står bak denne mo dellen, som har en regional oppløsning. Ut fra den oppdaterte modellen håper vi å kunne forutsi hvordan populasjonen av raudåte i norske farvann vil påvirkes havforsuringen og klimaendringer som er forventet i framtiden.

The proposed project is a multi-disciplinary collaborative experimental project that will examine possible negative consequences of near future ocean acidification scenarios on the copepod Calanus finmarchicus. Since this species constitutes a key compone nt of the pelagic food web in the North Sea and North Atlantic/Barents Sea negative effects could have a massive impact at the ecosystem level, also including commercially important species (e.g. cod and herring). In addition to possible effects of elevat ed CO2 concentrations combined effects from raising seawater temperature (global warming), different food regimes and oil contamination will be investigated. The project will involve three work packages that will focus on different aspects. Work package 1 will involve experiments which elevated CO2 for short and longer durations and experiments on combined effects of elevated CO2 and other stressors (e.g. temperature). Work package 2 will involve a microarray approach in order to reveal mechanisms of ac tion and candidate genes that may be used as biomarkers. Work package 3 will involve incorporation of the findings from WP1&2 into a modelling tool to upscale acidification effects on individuals to population scale using an ecosystem model.

Budsjettformål:

KLIMAFORSK-Stort program klima