Calanus finmarchicus. Foto Sigrun Jonasdottir.

Vandlopper i vinterdvale fjerner store mængder kulstof fra atmosfæren

mandag 07 sep 15
|
af Line Reeh

Kontakt

Sigrun Jonasdottir
Seniorforsker
DTU Aqua
35 88 34 27

Om Calanus Finmarchicus

Vandlopper er ganske små krebsdyr, som dominerer dyreplanktonet i de fleste havøkosystemer. Vandlopper danner en meget vigtig forbindelse mellem primærproduktionen i vandet og højere niveauer i fødekæden, dvs. mellem planteplankton og fx fiskelarver. Der findes tusindevis af forskellige vandloppearter. Calanus finmarchicus er en af de talrigeste vandloppearter i Nordatlanten og udgør et meget vigtigt fødeemne for mange kommercielle fiskearter, fx torskelarver, sild og lodde. Islandske, færøske og norske fiskere kalder Calanus for ’rødæde’, da dens pigmenter kan farve maveindholdet hos fx sild helt orange. C. finmarchicus er 2,5-3 mm.

Dyreplankton på størrelse med riskorn spiller en langt større rolle for havets evne til at optage CO2, end man hidtil har troet

I en videnskabelig artikel, som netop er publiceret i Proceedings of the Academy of Sciences (PNAS), viser forskere fra DTU Aqua, Københavns Universitet og University of Strathclyde, Skotland, at havets små vandlopper aktivt transporterer kulstof ned på det dybe vand i Nordatlanten i forbindelse med deres vinterdvale. Opdagelsen betyder, at vores forståelse af klodens kulstofkredsløb og havets evne til at optage kulstof, som ellers kan bidrage til klimaforandringer, må revideres.

”Denne aktive transport af kulstof fra atmosfæren ned i havet har ikke været kvantificeret før, men vores beregninger viser, at vi måske kan fordoble det tidligere estimat for Nordatlantens kulstofoptag,” siger seniorforsker Sigrun Jonasdottir, DTU Aqua, der er idékvinden bag artiklen.

Overvintrer på dybt vand

Vandloppen Calanus finmarchicus er et lille krebsdyr, som lever i hele Nordatlanten, hvor den er vigtig føde for både hvaler, fugle og fisk. Om sommeren, når der er meget at spise, kan den nå at formere sig hurtigere, end den bliver spist, men om vinteren er dette ikke tilfældet. Formentlig derfor har dyret udviklet en livscyklus, hvor den hvert år spiser sig tyk og fed inden vinteren. Efterfølgende bæres den af strømmen væk fra kysterne og ud midt i Nordatlanten, hvor den svømmer omkring en kilometer ned i dybet. Her går den i dvale og lever af sine fedtreserver, indtil det bliver forår.

Det har man vidst længe. Men man har aldrig før regnet på, hvilken betydning den lange svømmetur og opholdet i dybet har for havets evne til at fjerne kuldioxid fra atmosfæren.

”Fidusen er, at vandloppen er nødt til at svømme så dybt ned i vandsøjlen for at gå i dvale, at den kommer ned i vand, som ikke er i kontakt med atmosfæren. Det betyder, at CO2, der frigives på de dybder ved at vandlopperne forbrænder deres kulstofholdige fedt og respirerer kulstof ud i vandet, ikke bliver udvekslet med atmosfæren. På den måde flytter vandlopperne CO2 væk fra atmosfæren, hvor det kan påvirke klimaet, og dybt ned i havet, hvor det kan blive i op mod tusinde år,” siger Sigrun Jonasdottir, DTU Aqua.

Fjerner 1-3 millioner ton kulstof

Der er billionvis af Calanus finmarchicus i Nordatlanten, og forskergruppens beregninger viser, at denne enkelte vandloppeart aktivt flytter 1-3 millioner ton kulstof ned i Nordatlanten hvert år. Og C. finmarchicus er langt fra den eneste dyr i havet, der tilbringer en del af sin livscyklus på dybt vand.  

”Endnu en gang ser vi her et fantastisk eksempel på, hvor vigtig biologi – og biologisk mangfoldighed – er for de kemiske og fysiske processer på jorden. Havets kulstofkredsløb er en meget vigtig komponent i klimamodellerne. Lige nu er det kun passive biologiske processer, fx når dødt materiale synker ned gennem vandet, der indgår i disse modeller. Men vores studie viser, at man også er nødt til at inddrage aktive processer indenfor biologi, såsom dyrenes migrationer, for at forudsige og beregne havets evne til at opsuge menneskeskabte udledninger af CO2,” siger professor Katherine Richardson, Center for Makroøkologi, Evolution og Klima, Københavns Universitet, der er en af forfatterne bag studiet.

Vandlopper trues selv af klimaforandringer

Det betyder dog ikke, at vi kan sætte vores lid til vandlopperne i forhold til at rydde op efter øgede menneskeskabte udledninger af drivhusgasser ved at de hiver ekstra kulstof ned i havets dyb. Tværtimod kan et varmere hav være med til at forringe artens mulighed for at gå i dvale og dermed mindske effekten, vurderer Sigrun Jonasdottir, DTU Aqua.

”Denne proces er allerede forløbet i tusindvis af år, så det er ikke en ny mekanisme. Men ændringer i havet, som at vandet bliver varmere, og at havstrømmene ændrer sig, kan have konsekvenser for vandloppen og dens biologi. Derfor risikerer vi måske via klimaforandringer at svække processen og derved havets evne til at optage CO2.”

Forskergruppens opdagelse er baseret på unikke data indsamlet af artiklens forfattere med bl.a. DTU’s havforskningsskib Dana på vintertogter i Nordatlanten. Projektet var støttet økonomisk af Det Strategiske Forskningsråd (NAACOS) og EU’s 7. rammeprogram (EURO-BASIN).

Artiklen hos PNAS:

Sigrun Jonasdottir, Andy Visser, Katherine Richardson, Michael R. Heath: A seasonal copepod lipid pumppromotes carbon sequestration in the deep North Atlantic, PNAS.

Kulstofkredsløbet

I kulstofkredsløbet bliver kulstof (C) udvekslet mellem atmosfæren, landjorden og oceanerne. Det sker når kemiske forbindelser der indeholder kulstof, f.eks. CO2, ved hjælp af biologiske og kemiske processer omdannes til nye kulstofholdige stoffer, f.eks. glukose (C6H12O6) i planter eller hydrogencarbonat HCO3- i havet.

Kuldioxid er (bortset fra vand) den drivhusgas, der bidrager mest til drivhuseffekten, fordi koncentrationen af den er størst, og mængden af den stiger kraftigst i atmosfæren.
 

Oceanernes pulje af kulstof er ca. 50 gange så stor som atmosfærens kulstofpulje. Det skyldes dels at havet er umådelig stort, og dels at vand pr. volumen enhed kan binde langt mere CO2 end atmosfærisk luft. 

Når CO2 bliver transporteret dybt ned i oceanerne, hvor det kan lagres, taler man populært om at det kan ske ved hjælp af en biologisk pumpe eller en fysisk pumpe. Den biologiske pumpe involverer de levende organismer, mens den fysiske pumpe involverer en række fysiske processer. I oceanerne udveksler de to pumper kulstof med hinanden ved en række kemiske processer. Man mener, den biologiske pumpe står for ca. 20 % af transporten af CO2 til oceanerne, mens den fysiske pumpe står for ca. 80 % af transporten.  Ifølge studiet her skal der fremover også tilføjes en lipid-pumpe til modellerne, der betyder at det biologiske bidrag til kredsløbet i havet kan fordobles.
Læs mere hos Videnskab.dk på http://videnskab.dk/gronland-en-tikkende-klimabombe/det-globale-kulstofkredslob-er-i-ubalance