Klima og økosystemer

Vår forskning fokuserer på å forbedre forståelsen av arktiske marine organismer, struktur og funksjon i populasjoner og samfunn, og næringskjede dynamikk. Vi undersøker hvordan miljømessige variasjoner interagerer med biologiske systemer for å bedre evaluere og forutsi hvordan naturfenomener og menneskelige aktiviteter påvirker økosystemene. Vår forskning fokuserer først og fremst på arktiske marine bunnsamfunn, men også pelagiske og is-assosierte systemer og prosesser, samt biogeokjemi av sedimenter studeres i ulike prosjekter.

Forskningsresultater bidrar til forbedring av økosystemmodeller og brukes til å skape bedre beslutnings-verktøy for miljøforvaltningen.

Klimavariasjoner og klimaendringer

Ved vurderinger av hvordan de pågående klimaendringer påvirker de marine økosystemer er det viktig å ha kunnskap om den naturlige variasjonen i disse systemene. Det arktiske miljøet har store naturlige variasjoner, noe som gjør at økosystemene er svært fleksible innen visse rammer. Akvaplan-nivas Klima & økosystem gruppe fokuserer på å forstå hvordan ulike arter og bestander reagerer på lokale og regionale klimavariasjoner. Vi gjør dette ved å kombinere in situ observasjonsstudier med fokus på økosystemstruktur med eksperimentelle manipulasjoner av sentrale system-prosesser. Denne kombinerte tilnærmingen gir innsikt i hvordan deler av det arktiske marinbiologiske system responderer på endringer i gitte prosesser i miljøet.

Vi jobber med å øke forståelsen av hvordan samfunnsstrukturen på havbunnen er knyttet til oseanografi, sediment type, primærproduksjon osv. Videre studerer vi hvor viktig isalger er som ernæring for arktisk fauna. Vi har også studert hvordan klimaendringer påvirker den fysiologiske tilstanden til fisk og modellert påvirkning på bunndyr. Klimaendringer kan påvirke økosystemene på mange måter. Forsuring (synkende pH i havet) er en direkte effekt av klimaendringene som kan forandre organismenes funksjon og samfunns interaksjoner. Akvaplan-nivas forskere benytter nye metoder for å undersøke mulige konsekvenser av havforsuring på tidlige livsstadier av både benthiske og pelagiske organismer.

Fortiden som et vindu mot fremtiden

For å kunne forutsi hvordan de arktiske marine økosystemene vil endre seg i fremtiden er det viktig å tolke nye data i lys av historiske data/hendelser. Akvaplan-niva har flere datasett som inkluderer tidsserier på struktur av bunndyrsamfunn langs norskekysten, i Barentshavet og ved Svalbard. Prøvetaking og opparbeiding er gjennomført i henhold til standardiserte protokoller. Bunndyr har vist seg å være verdifulle indikatorer for naturlige og menneskeskapte endringer i økosystemet, og disse langsiktige datasettene kan dermed benyttes til å vurdere om det har skjedd miljømessige endringer i tidsperioden prøvene ble innsamlet. For å utvide våre tidsserier ytterligere, har Akvaplan-niva vært i forkant med å utvikle muslinger som indikatorer for endring i Arktis. Skjellet på både levende og fossile skjell inneholder informasjon om vekstmønstre og spesielle geokjemiske signaturer er avsatt over tid. Ved å vurdere slik informasjon kan man rekonstruere fortidens miljøendringer og økologiske responser.

Akvaplan-niva i Aksjon

Næringskjedestruktur - fra primærprodusenter til isbjørn - ble undersøkt i CABANERA prosjektet. To isbjørner, den ene feit og god, den andre utsultet, delte et måltid på isen i Barentshavet <span>Image: Michael Carroll</span>
Dykkere samler skjellprøver fra det nordlige Svalbard. Analyser av ringmønster i skjellet ble brukt til å rekonstruere klimahistorie under NESSAR prosjektet (NFR - Det  Internasjonalt Polaråret) <span>Image: Peter Leopold</span>
To doktorgradsstudenter (Sanna Markkula and Mikko Vihtakari) sikter grabbprøver og leter etter muslinger til bruk i eksperimenter. Den samlede effekten av økt temperatur og CO2-innhold på reproduksjon og tidlig utvikling hos larver skal undersøkes. Prøvene ble tatt i Isfjorden på Svalbard ved bruk av R/V Helmer Hanssen. <span>Image: Iris Hendriks, IMEDEA, Spain</span>
Eksperimentelt oppsett for å teste effektene av temperatur og CO2 på reproduksjon og utvikling  hos arktiske muslinger. Hundrevis av meter med slanger kobler CO2-tanker, overvåkingssystemer for  CO2-konsentrasjoner i forsøkskammer, vannbad, luftpumper og behandlet-vann reservoarer. Eksperimentene ble utført i temperaturregulerte rom ved Universitetssenteret  på Svalbard under ATP-prosjektet. <span>Image: Iris Hendriks, IMEDEA, Spain</span>
Innsamling av kjerneprøver fra havbunnen med en multippel kjerneprøvetaker under prosjektet "På tynn is". <span>Image: Michael Carroll</span>
Sedimentkjerne med intakt bunndyrsamfunn. Kjernene ble benyttet i laboratoriestudier av samfunnets respons til varierende mattilgang, under Digestibility-prosjektet. <span>Image: Michael Carroll</span>
Loading...Loading...Loading...Loading...Loading...Loading...
Image of

For mer informasjon

Michael Carroll
mlc@akvaplan.niva.no
Tromsø, Norway

Relatert lesing

Pan-Svalbard growth rate variability and environmental regulation in the Arctic bivalve Serripes groenlandicus.

Carroll, M.L., W.G. Ambrose, B.S. Levin, W.E. Locke, G.A. Henkes, H. Hop, P.E. Renaud. (2011)

Journal of Marine Systems 88: 239–251.

The biodiversity of the benthic macro- and megafauna of Arctic shelf seas - a pan- Arctic synopsis of magnitude and patterns.

Piepenburg, D., Archambault, P., Ambrose, W.G., Blanchard, A., Bluhm, B., Carroll, M.L., Conlan, K., Cusson, M., Feder, H., Grebmeier, J.M., Jewett, S., Lévesque, M., Petryashev, V.V., Sejr, M.K., Sirenko, B.I. & Wlodarska (2011)

Marine Biodiversity 41:51-70. doi:10.1007/s12526-010-0059-7