Ph.d.-studerende Anette Maria Christensen har undersøgt, hvad ændringer i saltindholdet i Østersøen, fx som følge af klimaændringer, vil betyde for en central vandloppeart. Den 8. december forsvarer hun sin afhandling.
Det lave saltindhold i Østersøen betragtes generelt som en barriere for både ferskvandsorganismer og marine organismer, men når det gælder vandlopper findes der både ferskvands-, brakvands- og marine arter i området. Og det er tilmed ofte de marine arter, der dominerer, både i mængde, men også som fødekilde for fiskelarver og små fisk fra nogle af vores kommercielt vigtige fiskebestande. Ændringer i mængden eller udbredelsen af Østersøens marine vandlopper kan derfor få store konsekvenser for hele økosystemet.
Klimaforandringerne forventes at medføre, at saltindholdet i Østersøen falder, bl.a. på grund af øget nedbør og øget tilstrømning af ferskvand i form af smeltevand. Hvad dét vil betyde for den marine vandloppe Temora longicornis, som anses for at være en af de primære fødekilder for fiskelarver og små fisk i Østersøen, ved man ikke. Konsekvenserne vil bl.a. afhænge af, hvor tolerant vandloppen er over for ændringer i saltindholdet, og hvor hurtigt den eventuelt kan tilpasse sig ændringerne. Det har Anette Maria Christensen undersøgt i sit ph.d.-projekt.
Om forsvaret
Den 8. december 2017 forsvarer Anette Maria Christensen sin afhandling ”Marine copepods in the Baltic Sea—physiological responses and adaptation to low salinity”. Forsvaret finder sted kl. 13.00 på DTU, Kemitorvet, bygning 202, lokale R1005.
Vejledere
- Hovedvejleder: Lektor Marja Koski, DTU Aqua
- Medvejleder: Dr. Jörg Dutz, Leibniz Institute for Baltic Sea Research, Tyskland
Censorer
- Doctor Technicies Sigrún Jónasdóttir, DTU Aqua
- Professor Peter Tiselius, Gøteborg Universitet, Sverige
- Professor Hans Dam, University of Connecticut, USA
Leder af forsvaret
-
Seniorforsker Jane Behrens, DTU Aqua
Foto øverst: Jan Heuschele.
Østersøens lave saltindhold anses generelt som en barriere for mange arter – både marine og ferskvandarter – og Østersøen er derfor præget af lav biodiversitet. På trods af det lave saltindhold består sammensætning af vandloppearter af både ferskvands-, brakvands- og marine arter. Ydermere er det ofte de marine vandloppe arter der dominerer – både i forhold til mængde, men også i energimæssig værdi for de fiskelarver og små fisk, der spiser dem. At have kendskab til de marine arters tolerancetærskler er derfor en vigtig brik i at kunne forudsige, hvordan Østersøens økosystem kan ændre sig.
Tidligere undersøgelser af tolerancetærskler for nogle af de mest betydningsfulde marine vandloppearter i Østersøen står i kontrast med arternes store udbredelse og dominans i dette brakke miljø. Forudsigelserne for klimaforandringer i Østersøen inkluderer stigende temperaturer, øget nedbør og tilstrømning af ferskvand fra vandløb og smeltevand, hvilket vil medføre et fald i saliniteten. Ændringer i saliniteten forventes at påvirke både mængden og udbredelsen af marine vandloppearter, men for mange af de pågældende vandloppebestande i Østersøen kendes tolerancetærsklerne stadig ikke.
Det overordnede mål med Anette Maria Christensens ph.d.-projekt har været at undersøge, hvilke effekter de projicerede ændringer i saliniteten i Østersøen har på én af de marine arter, der anses for at være en primær fødekilde for mange af de kommercielt betydningsfulde fiskearter, og om bestandene i Østersøen vil være i stand til at akklimatisere eller tilpasse sig til en reduceret salinitet. For at svare på dette har Anette Maria Christensen undersøgt, hvordan en reduceret salinitet påvirker vitale parametre og fysiologiske reaktioner på vandlopper fra forskellige områder af Østersøen og omegn.
Anette Maria Christensen har anvendt kvantitativ genetik for at finde ud af, om den store udbredelse af marine vandlopper bedst kan forklares med en bred artsspecifik fysiologisk plasticitet eller med lokal tilpasning og undersøgte følgende overordnede problemstillinger:
- Hvad er tolerancetærsklen for Temora longicornis (af marin oprindelse) i forhold til pludselige ændringer i salinitet, og ville de potentielle underliggende fysiologiske processer tillade at denne art fra områder med høj salinitiet ville kunne overleve den lavere salinitet i Østersøen?
- Har forskellige T. longicornis bestande forskellige tolerancetærskler og hvilke fysiologiske processer styrer deres potentielle bestands-specifikke tolerance?
- Kan tolerance overfor lav salinitet opnås med langsom tilvænning over flere generationer eller er Østersøens bestande af T. longicornis et eksempel på lokal tilpasning?
- Hvor repræsentativ er T. longicornis for en marin art i Østersøen, og i hvilken grad udviser andre marine arter, så som Acartia longiremis, lignende reaktioner?
Afhandling består af fem kapitler, der bidrager til den generelle forståelse af salttolerancer hos marine vandlopper:
- Første kapitel udgør en generel introduktion og beskriver motivationen og formålet med studiet.
- Andet kapitel drejer sig om hydrografien, biodiversiteten og det sårbare økosystem i Østersøen og sætter rammerne for de forhold de marine vandlopperne i Østersøen håndterer.
- Tredje kapitel beskriver de forskellige mekanismer der tillader organismer at tåle forskellige saltniveauer.
- Fjerde kapitel omhandler rationalet bag kvantitativ genetik og ’common garden’-eksperimenter som anvendt metode.
- I femte kapitel sættes implikationerne af resultaterne i kontekst til de projicerede ændringer i klimaet og hydrografien. De vigtigste resultater bliver kort opsummeret sammen med en overordnet konklusion.
Derefter følger afhandlingens manuskripter:
- Manuskript 1 undersøger effekten af et pludseligt skift i salinitet på forskellige køn og livsstadier af Temora longicornis fra polyhaline forhold (Kattegat).
- Manuskript 2 undersøger effekten af gradvis akklimatisering til forholdene i den centrale del af Østersøen og med forskellige bestande af T. longicornis, der har oprindelse i forskellige saliniteter.
- Manuskript 3 belyser, om langsigtet (flergenerations) akklimatisering kan udvide tolerancen til at passe med forholdene i Østersøen.
- Manuskript 4 beskriver undersøgelser med en anden vandloppeart (Acartia longiremis) for at finde ud af, om reaktionen hos Temora kan være en generel repræsentativ reaktion for en marin art i Østersøen.