Östersjön ett hotat innanhav

Transkript

1 Östersjön ett hotat innanhav Michael Tedengren Ett påverkat ekosystem med svåra naturliga förutsättningar Örnsköldsvik 24/3 2015

2

3 FRÅGA: HUR UPPFATTAR DU ÖSTERSJÖN? - ETT UNIKT OCH VACKERT HAV - ETT INNANHAV MED STORA MILJÖPROBLEM - ETT DÖENDE HAV - NÅGOT ANNAT

4

5 FRÅGA: VAD TYCKER DU ÄR ÖSTERSJÖNS STÖRSTA MILJÖPROBLEM? - MILJÖGIFTER - ÖVERGÖDNING - ÖVERFISKE - KLIMATFÖRÄNDRINGAR - NÅGOT ANNAT

6

7

8 Vad är ett ekosystem? Ett ständigt flöde av energi och materia Ofta stora rums och tidsskalor Gener Individer - Populationer Samhällen - Ekosystem Interaktioner mellan arter Yttre hot organism Omvärldsfaktorer Genetiska förutsättningar Fysiologiska och morfologiska anpassningar

9 Avrinningsområde ca 4 ggr så stort som havets yta 9 länder delar kusten och avrinningsområdet befolkas av över 90 miljoner människor i 14 länder med intensivt jordbruk och industri Mycket litet vattenutbyte med Västerhavet, år

10 Östersjöns historia Östersjön är ett ungt hav Under endast år har vattnet växlat från smältvattensjö till Atlantvik till insjö till brackvattenhav Baltiska issjön Yoldiahavet Ancylussjön Littorinahavet Dagens Östersjön

11 Västerhavet Östersjön Utflöde av utsötat ytvatten Brackvatten Tillfälliga inflöden av tungt saltvatten Salthalten i Östersjön varierar vertikalt Bottenvattnet är saltare och därmed tyngre än ytvattnet. Vid omkring meters djup finns salthaltssprångskiktet (haloklinen), där salthalten ökar snabbt med flera promille då man går mot större djup. Denna skiktningen är stabil och stormar förmår inte röra om vattnet. När bottenvattnet inte blandas med det syrerika ytvattnet uppstår lätt syrebrist i djuphålorna och giftigt svavelväte bildas. Enda sättet som syrerikt vatten kan nå djuphålorna är via slumpartade, sällsynta inflöden av salt vatten från Kattegatt.

12 Salthaltsgradient i Östersjön Röda siffror visar antalet makroskopiska marina arter Illustrationer visar nordliga utbredningsgränsen

13 Remanekurva

14 Livet i Östersjön Östersjön uppvisar ett lågt artantal men med en unik sammansättning Östersjöns växt- och djurvärld utgörs av en blandning av arter som hör hemma antingen i marin miljö eller i sötvatten Bristen på rovdjur och växtätare gör att de arter som finns här är mer långlivade och gör att blåmusslor kan bilda enorma musselfält

15 Östersjön -ett känsligt ekosystem Östersjöns organismer lever under konstant salthaltsstress Det kostar mycket energi att hantera detta, oavsett om du är en marin eller sötvattensart Många arter blir också mindre än på Västkusten De är också känsliga för ytterligare stress, t ex miljögifter Att Östersjön har så få arter gör också systemet känsligt - om en art slås ut finns förmodligen ingen annan som kan utföra den sysslan i ekosystemet

16 Havets olika livsrum

17 Artrikaste bottentypen - 2% av areal - ca 80% av arterna Stor variation av livsrum Arter zonerar sig beroende på ljustillgång och vågrörelser (exponeringsgrad) Bottenlevande djur sitter fast

18

19

20 Mjuka bottnar -98% av areal - fåtal arter enhetliga livsmiljöer sekundära hårdbottnar - musselskal och stenar kärlväxter (med rötter) havsborstmaskar - viktig grupp för syresättningen

21 J Hansen/Azote

22 Pelagial - den fria vattenmassan Havets gräs - mikroskopiska planktonalger - svarar för 90% av primärproduktionen Algblomningar Vissa växtplankton kan producera gifter Djurplankton vandrar upp och ner i vattenmassan Effektiv fortplantning med planktoniska larver

23 Pelagial - den fria vattenmassan Havets gräs - mikroskopiska planktonalger - svarar för 90% av primärproduktionen Algblomningar Vissa växtplankton kan producera gifter Djurplankton vandrar upp och ner i vattenmassan Effektiv fortplantning med planktoniska larver

24 Medusa Ctenophor Krill (kräftdjur) Copepod Diatoméer Dinoflagellat

25

26 NASA's Goddard Space Flight Center/USGS

27

28 Övergödning (eutrofiering) Ökad produktion av växtplankton Mer fintrådiga, ettåriga alger Ökat nedfall av organiskt material till bottnar Kväve (N) och Fosfor (P) I egentliga Östersjön är kväve det begränsande ämnet = vårproduktionen avstannar när det blir ont om N = ett P-överskott när sommaren kommer

29 Mer organiskt material -ger syrebrist -hotar torskens förökning ev bottendöd Ökad produktion Fintrådiga alger -blåstångens djuputbredning minskar Algblomningar -grumlar vattnet -ändrad artsammansättning -möjlighet till rekreation minskar Fintrådiga alger -ålgräset minskar -sandbottnar växer igen -möjlighet till rekreation minskar

30

31 Syrebrist är ett resultat av att förbrukningen av syre är större än tillförseln till djupvattnet

32

33 Area (km 2 ) Syrefattig areal nära genomsnitt SYRESITUATIONEN I EGENTLIGA ÖSTERSJÖN ml/l 0 ml/l Syrefri areal dubblerad efter 2000

34 Salta arter med nyckelposition i ekosystemet

35 Rekryteringsproblem Torsk äggen är svävande i vattnet För låg salthalt äggen sjunker Syrebrist äggen dör Stora fiskar lägger större bättre flytande ägg Fisket i Östersjön inriktar sig på de stora torskarna Strömming och skarpsill äter torskägg och yngel Västerhavstorsk kan ej reproducera sig i Östersjön

36

37 Abborre och gädda minskat från Blekinge och norrut tom Trosa skärgård Rekrytering av abborre i Östersjön

38

39 Kustekosystemet Öppet hav

40 Ingen påverkan STORA ROVFISKAR Övergödning STORA ROVFISKAR Övergödning + Överfiske STORA ROVFISKAR Fiske SMÅ ROVDJUR SMÅ ROVDJUR SMÅ ROVDJUR ALGBETARE ALGBETARE ALGBETARE PÅVÄXTALGER PÅVÄXTALGER PÅVÄXTALGER VEGETATION N+ VEGETATION N+ VEGETATION

41 Ingen påverkan STORA ROVFISKAR Övergödning STORA ROVFISKAR Övergödning + Överfiske STORA ROVFISKAR Fiske SMÅ ROVDJUR SMÅ ROVDJUR SMÅ ROVDJUR ALGBETARE ALGBETARE ALGBETARE PÅVÄXTALGER PÅVÄXTALGER PÅVÄXTALGER VEGETATION N+ VEGETATION N+ VEGETATION

42 Ingen påverkan STORA ROVFISKAR Övergödning STORA ROVFISKAR Övergödning + Överfiske STORA ROVFISKAR Fiske SMÅ ROVDJUR SMÅ ROVDJUR SMÅ ROVDJUR ALGBETARE ALGBETARE ALGBETARE PÅVÄXTALGER PÅVÄXTALGER PÅVÄXTALGER VEGETATION N+ VEGETATION N+ VEGETATION

43 Regime shifts in the Baltic Sea

44 Exempel på skadliga ämnen: Tungmetaller: kadmium, bly, kvicksilver, koppar Klorerade kolväten : DDT, PCB, Dioxiner Bromerade flamskyddsmedel Övrigt, tex hormonliknande kemikalier

45 Fortfarande okända hot Var i ekosystemet hamnar ämnet? Biotillgängligt, bioackumulerbart, biomagnifierbart? Toxiska effekter? Cocktaileffekter?

46 Biotic factors Parasites Physical and chemical factors Pollutants Diseases Salinity Starvation Temperature Competition Oxygen levels

47 Fysiologisk approach - Pg:R Autotrof: Produktion (fotosyntes) syreökning (ljus) Respiration syreminskning (mörker) Pg:R

48 Fysiologisk approach - energibudget Heterotrof: AE SFG Scope for Growth J/h g Konsumtion L/h g Exkretion µg/h g Respiration mg/h g

49 Fördelar med de fysiologiska metoderna låg dos-respons nivå; sub-letala förändringar kan mätas integrerar organismens totala respons konvertering till energiekvivalenter; direkt koppling till fitness tidig varningssignal

50 Effekt på högre organisationsnivå Ekosystem Förändringar i energioch näringsflöden Samhälle Förändringar i strukturell och funktionell diversitet Population Förändringar i tillväxt, reproduktion, ökad mortalitet

51 J Hansen/Azote