Skärgårdens mångfald avgör funktionen
Undervattensmiljöerna i skärgården hör till de artrikaste delarna av Östersjön och förser oss med viktiga ekosystemtjänster. Samtidigt är de också de mest känsliga. Mänskliga aktiviteter längs kusten kan komma att påverka dessa miljöer i större utsträckning än vad de gör idag. Det har därför blivit allt viktigare att kartlägga hur den biologiska mångfalden och omgivningarna påverkar ekosystemens funktionalitet.
Med sina tusentals öar har Östersjöns unika skärgård en natur som inte bara är vacker och varierande ovan ytan. Även under ytan existerar olika slags miljöer med både hårda och mjuka bottnar där det vimlar av liv.
I en värld i förändring har det nu blivit allt mera brådskande att få en djupare insikt i vilken mångfald våra undervattensmiljöer rymmer och hur dessa artsamhällen fungerar. Vi kommer inte att kunna förstå hur förändringar i framtiden påverkar våra miljöer om vi inte har en förståelse för hur de fungerar idag. Det är därför viktigt att veta hur biodiversitet och den tillhörande funktionaliteten varierar i tid och rum.
EKOSYSTEMENS VIKTIGA FUNKTIONER
Ekosystemen upprätthåller många viktiga funktioner som vi människor drar nytta av. Denna funktionalitet inkluderar näringsomsättning, upptag och lagring av kol, stabilisering av havsbotten och skapandet av olika livsmiljöer för alger, växter, fisk och andra havsdjur.
Varierande omgivning
Ytterskärgårdens miljöer är ofta utsatta för vågor och stort vattenutbyte, men detta minskar gradvis - längs en så kallad gradient - och i mellan- och innerskärgården blir miljöerna allt mer skyddade. Skillnader i vågaktivitet och vattenombyte påverkar både hur undervattensmiljöerna ser ut och fungerar och i mjuka bottnar ser man detta tydligt.
Exempelvis förändras både bottnens karaktär och den biologiska mångfalden när man rör sig från ytter- till innerskärgården. Även förhållandet mellan biologisk mångfald och ekosystemfunktioner kan ändras längs med gradienten, så att mångfalden i ytterskärgården kan ha en starkare eller svagare koppling till en funktion jämfört med i innerskärgården.
Vi har sammanställt ny forskning som visar hur den strukturella diversiteten, det vill säga mångfalden och sammansättningen av arter i ett ekosystem, och den funktionella diversiteten, alltså mångfalden av arters egenskaper och funktionstyper så som rörlighet eller livslängd, förändras i mjukbottensamhällen längs med miljögradienter och hur denna förändring påverkar ekosystemens funktionalitet.
Mångfald i flera nivåer
En hög biologisk mångfald av arter, egenskaper eller gener påverkar också ekosystemens funktion. Skärgårdens många miljögradienter bidrar till en hög mångfald av olika undervattensmiljöer som i sin tur ger en hög biologisk mångfald. Växt- och djursamhällenas artsammansättning, biomassa (den samlade vikten av alla organismer) och funktionella egenskaper är ofta annorlunda i ytterskärgårdens vind- och vågexponerade miljöer jämfört med de samhällen som vi hittar i innerskärgårdens skyddade vikar.
Hästräkan, Crangon crangon, är vanlig på sandiga bottnar. Där ligger den nedgrävd för att lura på sitt byte och undvika sina fiender. Foto: Mats Westerbom.
Längst ut i skärgården domineras de grunda mjukbottensamhällena av långsamt växande och långlivade saltvattenarter som ålgräs. Här är det också vanligt med rena sandbottnar som hyser en myriad av havsborstmaskar, kräftdjur och musslor som gömmer sig nedgrävda i bottnen eller finner skydd och mat i ålgräsängarna. Bottendjursamhället här har fler marina arter än vad man hittar närmare land. Oftast förekommer samma arter i de olika områdena, men deras inverkan på ekosystemets funktionalitet skiljer sig på grund av att antalet individer, eller deras samlade biomassa, kan variera stort mellan olika miljöer.
Föränderlig funktionalitet
I innerskärgårdens skyddade vatten domineras växtsamhällena ofta av snabbväxande sötvattensarter, såsom naten och slingor. Även djursamhällena har ofta ett större inslag av sötvattensarter. Trots olikheter i både den strukturella och funktionella mångfalden i växtsamhällena visar vår forskning att i växtsamhällen där det finns höga växter är också samhällenas produktion av biomassa större, oavsett var i skärgården de förekommer. Andra växtegenskaper, såsom mängden näring i rötterna, har en varierande effekt på produktionen beroende på var i skärgården växterna finns. Olika miljöfaktorer såsom vågexponering och ljus- och näringstillgång påverkar troligtvis dessa samband.
Samhällen med höga växter har stor produktion av biomassa, oavsett var i skärgården de förekommer. Foto: Mats Westerbom.
Skärgårdens djursamhällen kan bestå av samma arter men deras effekt på miljön växlar. En djurart som illustrerar detta är östersjömusslan (Limecola balthica) som påverkar omsättningen av näringsämnen. I skyddade lerbottnar i innerskärgården kan de röra sig fritt och påverka näringsomsättningen betydligt, medan deras roll i ytterskärgården kan vara mer marginell. Där kan näringsomsättningen i högre grad domineras av andra faktorer, som mängden näring i havsbottnen, bottnens egenskaper och om det exempelvis finns rötter i ålgräsängarna som begränsar musslornas rörlighet.
Viktiga egenskaper hos bottendjuren är just deras rörlighet och storlek som på ett avgörande sätt kan påverka näringsomsättningen, framförallt genom syresättning av havsbottnen som påverkar sedimentkemin, men också genom sin egen fysiologiska omsättning av näring vid födoupptag och exkretion. Funktionaliteten kan därför variera stort längs med olika miljögradienter och denna förändring är sällan likformig. Tröskelvärden och plötsliga förändringar i både biodiversitet och tillhörande funktionalitet är vanliga. Forskare generaliserar ofta för att göra kunskapen mera lättillgänglig, men våra studier understryker att det kan vara svårt att föra över kunskap från en plats till en annan eller från en tidpunkt till en annan.
Framtidens utmaningar
Viktiga frågor som vi måste fokusera på i kommande forskning är bland annat hur kolets flöde kommer att ändras i framtiden och hur omsättningen av både organismer och näring kommer att påverkas av ett varmare hav.
För tillfället saknas det nyanserad information om kolsänkor och kolkällor, deras omsättningshastigheter och kopplingar till havets mångfald. För att kunna genomföra forskning som länkar samman havets mångfald, ekosystemens funktionalitet och klimatförändring i kustnära områden ökar behovet av riktig tvärvetenskaplig forskning.
Ekologiska fältstudier som inkluderar miljögradienter av olika slag tar hänsyn till den naturliga variationen och omgivningens betydelse för ekologiska processer. Detta ger oss en bättre uppfattning om hur starka miljögradienter påverkar kopplingen mellan biologisk mångfald och ekosystemfunktioner och bidrar till att vi i framtiden mer effektivt kan förvalta vår unika skärgård.