Tilbake til søkeresultatene

MARINFORSK-Marine ressurser og miljø

Light as a Cue for Life in Arctic and Northern Seas

Alternativ tittel: Hvordan lys styrer organismer i arktiske og nordlige farvann

Tildelt: kr 7,5 mill.

Lys er den primære energikilden for praktisk talt alt liv på jorden, og i denne forbindelse er det ytterst få miljøer som er like utfordrende for liv som i de arktiske farvannene i polarnatten. Likevel har nye studier avslørt høy biodiversitet, men også lysstyrt biologisk aktivitet, selv i den mørkeste perioden av året. Nøyaktig hvilke arter som er ansvarlige for denne aktiviteten er fortsatt et mysterium. Dyreplankton er fundamentale for det marine arktiske økosystemet, og har tilpasset seg for å reagere på ekstremt små lysforskjeller i polarnatten. Selv om lysforholdene i den polare natten kan være ekstreme, har de vært ganske forutsigbare. Havis redusert av klimaendringene og økende lysforurensning endrer lysdynamikken, og det er uklart hvor godt det arktiske dyreplanktonet takler disse forstyrrelsene. Ikke alt lys i havene kommer ovenfra. Det er mange marine arter, som vi kaller morild (morildorganismer), som produserer sitt eget lys ved bioluminescens i polarnatten. Bioluminescens signaler er varierende, og selv om fenomenet i seg selv har vært kjent i lang tid, mangler vi fortsatt kunnskap om dets artsspesifikke detaljer og økologisk betydning. I LightLife vil vi studere, med de nyeste genetiske teknikkene, hvilke arter som er til stede i den lysdrevne vertikale migrasjonen av plankton ved Svalbard i løpet av polarnatten og koble planktonets tilstedeværelse til de eksakte lysnivåene i miljøet. Vi vil også undersøke grenser for synet hos nøkkel-dyreplanktonartene, og sammenligne disse mellom populasjoner fra forskjellige breddegrader og lysmiljøer. I tillegg vil vi studere hva slags bioluminescens forskjellige dyreplanktonarter produserer og bruke denne kunnskapen til å få ny innsikt i de økologiske forholdene og utvikle et verktøy for å gjenkjenne arter. For å kunne utvikle verktøy for forvaltning for å minimere innvirkningen av økende lysforurensning, vi må forstå bedre hvordan endringene i lysklima påvirker biologisk mangfold i marine systemer.

Global warming is causing reduction in both sea-ice thickness and coverage in the Arctic with substantial effects on high latitude ecosystems. In combination with constantly increasing light pollution and climate change-induced alterations in ambient light conditions this puts Arctic and Nordic marine ecosystems under pressure. The visual systems of aquatic animals in high latitude environments, however, are adapted to living in very dim light conditions and almost complete darkness during the polar night. It has been discovered recently that light-guided behaviour occurs throughout the year in the Arctic, even though the light intensities eliciting this behaviour are barely measurable with modern acquisition systems. LightLife brings together experts from different fields of biology to quantify the effects of light to the biological relationships and key functions in Arctic and Nordic ecosystems, focusing on zooplankton species which form the basis of the ecosystems. The project consists of three work packages (WPs). In WP 1, plankton species dynamics and role of light in vertical migration during the Arctic spring bloom will be determined by combining automatically acquired light data from the Arc-Light observatorium in Svalbard with species data gained by echolocation, net sampling and latest technologies around metabarcoding. WP 2 concentrates on the natural functional light regime in key species with emphasis on latitudinal effects. In this WP we determine the intensity scope for visual functions and its acclimation capacity in certain zooplankton species by laboratory experiments and electrophysiology. In WP 3, the contribution of bioluminescence as a light source and its role in the ecological interactions will be studied by state-of-the-art techniques both in the laboratory and in the field. The WP will also lead to a tool for identifying bioluminescent species by their luminous fingerprint.

Aktivitet:

MARINFORSK-Marine ressurser og miljø