Pikoväxtplankton – små men betydelsefulla
I en enda matsked havsvatten kan det finnas hundratusentals pikoväxtplankton, men på grund av deras minimala storlek har de länge undgått forskarnas blick. När världshaven blir allt varmare tror man att pikoväxtplankton kommer att gynnas och bli ännu fler.
Pikoväxtplankton finns i nästan alla vattenmiljöer och utgör basen i den marina näringskedjan. De är väldigt bra på att producera syre genom fotosyntes, ta upp näring och anpassa sig till nya miljöer. Pikoväxtplankton är pyttesmå, men samtidigt är det denna grupp av växtplankton som det finns allra flest av.
Betydande biomassa i haven
Pikoväxtplankton är växtplankton som är mindre än 2 µm (mikrometer, eller tusendels millimeter) i diameter, och de är optimerade för liv i näringsfattiga hav. Där kan de konkurrera med större växtplankton, eftersom de tar upp näring effektivare med sin stora yta i förhållande till volymen. I Östersjön kan pikoväxtplankton utgöra upp till 80 procent av den totala biomassan av växtplankton.
Förändringar i näringskedjan
Storlekssammansättningen av växtplankton har en viktig roll i hur näringskedjan i havet fungerar. Pikoväxtplankton är bra mat för små djurplankton, men de kan vara för små för de större djuren som till exempel fiskyngel. Pikoväxtplankton anses även vara näringsfattiga jämfört med större växtplankton. Om pikoväxtplankton blir fler kan det därför göra att produktionen i havet inte blir lika effektiv, och att mindre näring överförs till högre nivåer i näringskedjan såsom djurplankton och fisk.
Odlingar av pikocyanobakterier från Östersjön visar upp en färgstark mångfald. På bilden syns artikelns författare Hanna Farnelid. Foto: Hanna Farnelid/Linnéuniversitetet
Stor genetisk variation
Pikoväxtplankton kan delas in i pikocyanobakterier och pikoeukaryoter, som har olika egenskaper. Pikocyanobakterier är mindre och är särskilt viktiga i öppet hav, medan pikoeukaryoter är vanliga i mer kustnära vatten.
Under de senaste åren har genetiska metoder, som DNA-sekvensering, gjort att man har kunnat studera mångfalden och utbredningen av olika arter av pikoväxtplankton. Det har visat sig att det finns en stor variation av gener, och att olika underarter är anpassade till olika miljöer. I Östersjön har hittills mer än 2000 olika genetiska varianter av pikocyanobakterier hittats. Det är troligen de många olika livsmiljöerna som finns i Östersjön som har bidragit till den stora genetiska mångfalden.
Hittills har det gjorts väldigt få studier om mångfalden och utbredningen av pikoeukaryoter i Östersjön, men en studie i Kalmarsund visar att de växer bäst i temperaturer mellan 11 och 15 grader och är särskilt vanliga under vår och tidig sommar.
Färgstark mångfald
Våra experiment har visat att olika underarter av pikocyanobakterier från Östersjön trivs bäst vid olika salthalter och temperaturer. Det gör att sammansättningen av underarter förändras från den relativt söta Bottenviken till det salta Kattegatt. De underarter som dominerar på vår och höst skiljer sig också från dem som är vanligast på sommaren.
En annan spännande egenskap som gör att olika underarter av pikocyanobakterier kan samexistera med varandra och anpassa sig till olika förhållanden är att de har olika pigmentering. De kan vara allt från orange, röda, rosa och lila till olika nyanser av blågrönt. Olika pigment kan absorbera ljus av en viss bestämd våglängd. Det gör att underarterna har olika utbredning på grund av deras färg. De underarter som är röda trivs bäst i klart vatten där det finns mest blå våglängder. De som är gröna gynnas i stället i kustnära grumligt vatten där det finns mer orange och röda våglängder.
Fler i varmare hav
När haven blir varmare så kommer vattenmassor med olika temperatur att bilda tydligare lager, vilket kommer att begränsa näringstillförseln till ytvattnen. Med denna förändring tror man att utbredningen och mängden pikoväxtplankton kommer att öka. För att förstå hur havens ekosystem kommer att förändras är det därför viktigt med kunskap om hur pikoväxtplankton påverkas av olika miljöfaktorer och interagerar med andra organismer i näringskedjan.