I Östersjöns näringsvävar överförs energi från plankton till toppredatorer

I Östersjöns näringsväv överförs energi från plankton till toppredatorer. På vardagsspråk: vem som äter vem och hur mycket.

Riikka Puntila

Författaren är en forskare i gruppen för Modellering av marina ekosystem och undersöker näringsvävarnas funktion i Östersjön i natur och med hjälp av ekosystemsmodellering.

En näringsväv är en nätliknande struktur som består av många näringskedjor och där arter och artgrupper fungerar som knutarna i nätet. Näringsväven beskriver arternas inbördes förhållanden i fråga om energiutnyttjande och predation.

Hela ekosystemets produktivitet beror på näringsvävens funktion. De flesta nyttigheter vi får från havet, till exempel fisk och kräftdjur, är konsumenter. Det betyder att de befinner sig på näringsvävens högre nivåer och är beroende av producenterna och växtätarna på lägre nivå.

Östersjöns näringsvävar indelas i tre zoner

Östersjöns ekosystem och dess näringsvävar kan indelas i en strandzon, en djupbottenzon och en öppna havets zon. Alla växelverkar dock med varandra, eftersom många arter rör sig mellan zonerna, antingen kontinuerligt eller enligt årstid.

Växelverkan är särskilt tydlig i djupbottenzonen. I frånvaro av ljus är primärproduktionen låg eller obefintlig, och all energi kommer från ytskiktet.

Med primärproduktion avses den energi som växterna producerar genom fotosyntes.

Näringsvävarna bygger på primärproduktionen

Alla näringsvävar i alla ekosystem drivs av primärproduktionen som varierar beroende på vattendjup, bottens beskaffenhet och vattenströmmarna. Primärproduktionen kan ske i vattnet eller komma utifrån.

Läs också

Östersjöns tillstånd

Vattnets egna producenter binder solenergi till organiska kolföreningar genom fotosyntes. Mängden primärproduktion beror alltså på vattnets näringshalt och på hur mycket solljus det finns under olika årstider.

Primärproducenterna kan vara små planktonalger i vattnet eller på botten, vattenväxter på mjukbottnar eller makroalger på hårdbottnar.

På öppna havet är växtplankton den viktigaste producentgruppen och står för 90 % av primärproduktionen.

Organiska föreningar transporteras till vattnen också utifrån. Substanser som transporteras i älvarnas vatten och avrinning är ofta mycket finfördelade eller upplösta i vattnet. Endast vissa bakterier kan utnyttja dem som näringskälla.

De mikroskopiska bakterierna äts av likaså mikroskopiska flagellater. Dessa äts i sin tur av toffeldjur och andra ciliater. Först efter detta har materialet, som släppts ut i vattendrag, en lämplig storlek för djurplankton.

Energin måste alltså passera flera steg innan den konsumeras av djurplankton. Detta leder till en lång livsmedelskedja med en betydande energiförlust. Därför är den så kallade mikrobslingan – mikrobernas egen näringskedja – relativt ineffektiv på att kanalisera energi till näringsvävens högre nivåer.

Mikrobslingan är ändå den enda väg längs vilken organiska substanser i löst form kan återföras till ekosystemet. Ställvis är mikroberna mycket aktiva och mikrobslingan en viktig del av ekosystemets energiförsörjning.  

Läs också

En unik fauna och flora

Alla nivåer i näringsväven är beroende av primärproduktionen

Primärproduktionen som regleras av ljuset och avrinningen utnyttjas direkt eller indirekt av hela den marina näringsväven.

Konsumenterna på den första trofinivån (betare, växtätare) äter producenter. Producenterna varierar kraftigt i storlek, från bakterier till stora tångruskor. Därför är också betarna mångformiga.

I öppna havets zon är betande arter, t.ex. djurplankton eller musslor. I strandzonen består den här gruppen av algätande ryggradslösa djur och fiskar. Förr eller senare faller de betare själva offer för konsumenterna på nästa nivå, det vill säga rovdjuren.

Det icke-konsumerade organiska materialet hamnar, via nedbrytarna, längst ner i näringsväven och därifrån tillbaka till cirkulation.

Vävens högsta nivå representeras av toppredatorerna, till exempel marina däggdjur, rovfåglar och fiskätande människor.

Östersjöns näringsvävar är relativt enkla

Östersjöns näringsvävar är relativt enkla. Eftersom det finns färre arter i Östersjön än i oceanerna är också näringsväven enklare. Ändå är Östersjöns produktivitet i hög grad i relation till havets produktion.

Å andra sidan kan ett enklare ekosystem vara känsligt för förändringar i miljön, och varje art vara funktionellt viktig. Dessutom, ju färre steg energin måste passera, desto effektivare är energiöverföringen i näringsväven.

Med andra ord, ju fler nivåer det finns i en näringsväv, desto mer primärproduktion behövs för att stöda de övre nivåernas produktion.

Människan och andra främmande arter förändrar Östersjön

Östersjöns näringsvävar har förändrats under havets hela historia. Förändringarna har berott på att nya arter kommit in och på att salthalten varierat. Resultatet är dagens ömtåliga och lättrubbade ekosystem.

Som ett resultat av mänsklig verksamhet har havets primärproduktion ökat. Detta beror på ökade mängder näringsämnen och organiskt material som kommer in i havet från avrinningsområdet. 

Läs också

Främmande arter liftar med människan

Också fiskpopulationerna har förändrats. Torskbeståndet har minskat på grund av fisket och de försämrade förökningsförhållandena. Istället har en av torskens viktigaste byten, skarpsillen, ökat.

Skarpsillen konkurrerar åtminstone delvis med strömmingen om föda. Idag finns det mindre strömming än förr i Egentliga Östersjön och den strömming som finns växer långsammare än förr.

Förutom människor har antalet toppredatorer i Östersjöns näringsvävar minskat. Detta har lett till en radikal förändring av hela ekosystemets funktion. Under de senaste decennierna har också tiotals nyinkomna arter bidragit till förändringarna.

EU övervakar Östersjöns näringsvävar

Idag har vi blivit medvetna om hur viktig näringsvävarnas funktion är. EU:s havsmiljödirektiv förutsätter att näringsvävarnas tillstånd övervakas med hjälp av indikatorer.

EU definierar näringsvävarnas tillstånd som gott då ”alla delar av de marina näringsvävarna, i den mån de är kända, förekommer i normal omfattning och mångfald på nivåer som är tillräckliga för att arternas långsiktiga bestånd ska kunna säkerställas och deras fulla reproduktiva kapacitet behållas”.