| 1. |
- Ahlgren, Joakim, et al.
(författare)
-
Orsaker till minskande syrehalter i Bottenhavet
- 2017
-
Rapport (refereegranskat)abstract
- Resultat från den nationella miljöövervakningen visar att syrehalterna i Bottenhavet har minskat sedan 1970-talet, en minskning som accelererat från 1990. För att ha möjlighet att på något sätt kunna åtgärda denna försämring av den marina miljön är det nödvändigt att identifiera orsakerna till denna syreminskning, eftersom olika orsaker kan kräva olika former av åtgärder. Om orsaken till exempel är ökad syreförbrukning beroende på regional övergödning, skulle detta innebära ökat behov av regionala reningsåtgärder. Målsättningen med projektet var därmed att ge en tillförlitlig förklaring till de sjunkande syrehalterna i Bottenhavet under de senaste 20 åren genom att använda data från de nationella miljöövervakningsprogrammen. De huvudhypoteser som undersöktes som orsaker till de sjunkande syrehalterna var: • Ökad regional gödning av Bottenhavet och därmed ökad produktion. • Tillförsel av syrefattigt och fosfatrikt från Egentliga Östersjön. • Starkare haloklin och försämrad ventilation av Bottenhavets djupvatten. • Ökad temperatur och ökad tillförsel av löst organiskt kol. Analys av tidsserier och modellanalyser utifrån miljöövervaknings- och forskningsdata visade att den observerade syrehaltsminskningen i Bottenhavets djupvatten främst beror på en ökning av vattentemperaturen och delvis på en ökning av löst organiskt kol i vattnet, samt tillflöde från Egentliga Östersjön. Dataanalysen visade däremot inget tydligt stöd för att ökad produktion av biomassa i Bottenhavet orsakat de minskande syrehalterna. Detta gäller indikatorer för växtplankton, sedimentation och bakterieplankton som alla förväntas öka vid ökad produktion och det finns således inga direkta indicier för att stödja hypotesen om ökad gödning av Bottenhavet. Sammantaget visar de analyser som gjorts inom projektet att Bottenhavets framtida hälsa främst gynnas av en kombination av åtgärder för att motverka globala klimatförändringar, samt åtgärder för att förbättra vattenkvaliteten i Egentliga Östersjön. Näringstillförsel från Bottenhavets avrinningsområden bedöms främst ha haft betydelse för syresituationen i kustnära vattenförekomster. Den bedöms därför inte i betydande omfattning ha orsakat de minskande syrehalterna i Bottenhavets utsjöområden.
|
|
| 2. |
- Ahlgren, Joakim, et al.
(författare)
-
Temperature, DOC level and basin interactions explain the declining oxygen concentrations in the Bothnian Sea
- 2017
-
Ingår i: Journal of Marine Systems. - : Elsevier BV. - 0924-7963 .- 1879-1573. ; 170, s. 22-30
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Hypoxia and oxygen deficient zones are expanding worldwide. To properly manage this deterioration of the marine environment, it is important to identify the causes of oxygen declines and the influence of anthropogenic activities. Here, we provide a study aiming to explain the declining oxygen levels in the deep waters of the Bothnian Sea over the past 20 years by investigating data from environmental monitoring programmes. The observed decline in oxygen concentrations in deep waters was found to be primarily a consequence of water temperature increase and partly caused by an increase in dissolved organic carbon (DOC) in the seawater (R-Adj(2). = 0.83) as well as inflow from the adjacent sea basin. As none of the tested eutrophication-related predictors were significant according to a stepwise multiple regression, a regional increase in nutrient inputs to the area is unlikely to explain a significant portion of the oxygen decline. Based on the findings of this study, preventing the development of anoxia in the deep water of the Bothnian Sea is dependent on the large-scale measures taken to reduce climate change. In addition, the reduction of the nutrient load to the Baltic Proper is required to counteract the development of hypoxic and phosphate-rich water in the Baltic Proper, which can form deep water in the Bothnian Sea. The relative importance of these sources to oxygen consumption is difficult to determine from the available data, but the results clearly demonstrate the importance of climate related factors such as temperature, DOC and inflow from adjacent basins for the oxygen status of the sea.
|
|
| 3. |
- Algesten, Grete, et al.
(författare)
-
Organic carbon budget for the Gulf of Bothnia
- 2006
-
Ingår i: Journal of Marine Systems. - : Elsevier BV. - 0924-7963 .- 1879-1573. ; 63:3-4, s. 155-161
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- We calculated input of organic carbon to the unproductive, brackish water basin of the Gulf of Bothnia from rivers, point sources and the atmosphere. We also calculated the net exchange of organic carbon between the Gulf of Bothnia and the adjacent marine system, the Baltic Proper. We compared the input with sinks for organic carbon; permanent incorporation in sediments and mineralization and subsequent evasion of CO2 to the atmosphere. The major fluxes were riverine input (1500 Gg C year(-1)), exchange with the Baltic Proper (depending on which of several possible DOC concentration differences between the basins that was used in the calculation, the flux varied between an outflow of 466 and an input of 950 Gg C year(-1)), sediment burial (1100 Gg C year) and evasion to the atmosphere (3610 Gg C year(-1)). The largest single net flux was the emission of CO2 to the atmosphere, mainly caused by bacterial mineralization of organic carbon. Input and output did not match in our budget which we ascribe uncertainties in the calculation of the exchange of organic carbon between the Gulf of Bothnia and the Baltic Proper, and the fact that CO2 emission, which in our calculation represented 1 year (2002) may have been overestimated in comparison with long-term means. We conclude that net heterotrophy of the Gulf of Bothnia was due to input of organic carbon from both the catchment and from the Baltic Proper and that the future degree of net heterotrophy will be sensible to both catchment export of organic carbon and to the ongoing eutrophication of the Baltic Proper.
|
|
| 4. |
- Algesten, Grete, 1974-, et al.
(författare)
-
Seasonal variation of CO2 saturation in the Gulf of Bothnia : Indications of marine net heterotrophy
- 2004
-
Ingår i: Global Biogeochemical Cycles. - Washington, D.C : American Geophysical Union (AGU). - 0886-6236 .- 1944-9224. ; 18, s. 4021-4028
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Seasonal variation of pCO2 and primary and bacterioplankton production were measured in the Gulf of Bothnia during an annual cycle. Surface water was supersaturated with CO2 on an annual basis, indicating net heterotrophy and a source of CO2 to the atmosphere. However, the Gulf of Bothnia oscillated between being a sink and a source of CO2 over the studied period, largely decided by temporal variation in bacterial respiration (BR) and primary production (PP) in the water column above the pycnocline. The calculated annual respiration-production balance (BR-PP) was very similar to the estimated CO2 emission from the Gulf of Bothnia, which indicates that these processes were major determinants of the exchange of CO2 between water and atmosphere. The southern basin (the Bothnian Sea) had a lower net release of CO2 to the atmosphere than the northern Bothnian Bay (7.1 and 9.7 mmol C m−2 d−1, respectively), due to higher primary production, which to a larger extent balanced respiration in this basin.
|
|
| 5. |
- Amnebrink, Dennis, et al.
(författare)
-
Structuring of marine prokaryotic gene expression by temperature and dissolved organic matter
-
Annan publikation (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Temperature and dissolved organic matter (DOM) are important drivers of marine microbial activity, but their effects, alone or in combination, on the physiological responses of sub-arctic prokaryotic assemblages remain poorly understood. In a one-month mesocosm experiment initiated in early March in the northern Baltic Sea, we thus exposed a coastal microbial community to temperature and nutrient regimes representative of winter and early summer (i.e., 1°C and 10°C, with and without DOM additions) in a 2x2 factorial design. Prokaryotic abundance and heterotrophic production increased until around day 17 in the 10°C mesocosms. Yet, mid through the experiment (days 10 and 17, when samples for metatranscriptomics analyses were analyzed), estimates of growth rates were highest for the 10°C plus DOM treatment (TN; ~2.5 day-1), comparable for the 1°C plus DOM (N) and the 10°C treatments (T; ~1.0 day-1), and low for the control (C; 0.2 day-1). PCA analysis showed that samples for prokaryotic transcription in the 1°C plus DOM and the 10°C treatments clustered in different directions from the control, and the combined 10°C plus DOM treatment triggered even further changes. Taxonomic analysis of the transcripts uncovered broad treatment specific responses. This included a dominance of Nitrosopumilus (Archaea) in the 1°C mesocosms (with and without DOM), an increase in the relative expression of Alphaproteobacteria (both Rhodobacterales and SAR11) in the 10°C mesocosms without DOM addition, and an increase in Oceanospirillales in the 10°C plus DOM treatment. Burkholderiales (Betaproteobacteria) maintained a high relative expression (up to 25%) in all mesocosms. A PERMANOVA on the total of 182,618 transcribed genes revealed statistically significant effects of both temperature and DOM, and also a significant interaction effect between the two factors. EdgeR analysis identified significant differential transcription for up to 10% of the genes in each of the tested contrasts. Prominent features among the significant genes included Nitrosopumilus genes for ammonium uptake and ammonia oxidation in the 1°C mesocosms (C, N), membrane transporters for small organic acids in the N-treatment, genes for N and P assimilation along with molecular chaperones in the T-treatment, and dominance of Oceanospirillales genes for energy and growth metabolism in the TN treatment. These metatranscriptomics responses were associated with changes in ecologically important characteristics of the prokaryotic communities, such as growth rates and growth efficiency, providing clues to how successional changes in community composition and metabolism are induced by environmental conditions linked with seasonality.
|
|
| 6. |
|
|
| 7. |
- Andersson, Agneta, et al.
(författare)
-
Pelagisk biologi
- 2004
-
Ingår i: Bottniska viken. - Hörnefors : Umeå marina forskningscentrum (UMF). ; , s. 11-13
-
Bokkapitel (refereegranskat)
|
|
| 8. |
- Andersson, Agneta, et al.
(författare)
-
Projected future climate change and Baltic Sea ecosystem management
- 2015
-
Ingår i: Ambio. - : Springer. - 0044-7447 .- 1654-7209. ; 44:Supplement 3, s. S345-S356
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Climate change is likely to have large effects on the Baltic Sea ecosystem. Simulations indicate 2-4 degrees C warming and 50-80 % decrease in ice cover by 2100. Precipitation may increase similar to 30 % in the north, causing increased land runoff of allochthonous organic matter (AOM) and organic pollutants and decreased salinity. Coupled physical-biogeochemical models indicate that, in the south, bottom-water anoxia may spread, reducing cod recruitment and increasing sediment phosphorus release, thus promoting cyanobacterial blooms. In the north, heterotrophic bacteria will be favored by AOM, while phytoplankton production may be reduced. Extra trophic levels in the food web may increase energy losses and consequently reduce fish production. Future management of the Baltic Sea must consider the effects of climate change on the ecosystem dynamics and functions, as well as the effects of anthropogenic nutrient and pollutant load. Monitoring should have a holistic approach, encompassing both autotrophic (phytoplankton) and heterotrophic (e.g., bacterial) processes.
|
|
| 9. |
- Andersson, Agneta, et al.
(författare)
-
Strategi för kontrollerande övervakning av Bottenhavets vattendistrikt
- 2008
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Ett pelagialprogram har tagits fram för övervakning i relativt opåverkade referensområden i kustvattentyperna 16 t.o.m.19 i Bottemhavet. Programmet bör kunna ligga till grund för uppföljning av internationella, nationella och regionala miljömål samt följa upp ekologisk status. Den rumsliga variationen samt mellanårsvariationen hos pelagiala variabler i Bottenhavsområdet har använts som utgångspunkt för att beräkna provtagningsbehovet. Det föreslagna programmet innebär att mellan 48 och 60 provtagningar årsperiod, varefter ekologisk status kan bedömas. Designen gör det möjligt att med 80 % säkerhet bedöma ekologisk status med mätdata som ligger minst 20 % från klassgränserna. Mätprogrammet är designat för provtagningar -årsperiod. Stationer har slumpats ut i de olika typerna, och förslag på årliga provtagningslokaler anges i rapporten. Eftersom djupet vid de olika stationerna varierar, bör de flesta pelagiala variablerna provtas vid ett diskret djup i övre delen av vattenmassan, t.ex. 1 m djup. Av vetenskapliga och ekonomiska skäl är det viktigt att pelagialprogrammet samordnas för hela Bottenhavet.För mjukbottenfauna bedöms det befintliga integrerade programmet för trendanalys i Bottenhavet kunna tillgodose Vattendirektivets behov för kontrollerande övervakning i distriktet. Detta under förutsättning att Sundsvallsbuktens program fortsätter och att de nya nationella och regionala provtagningsområdena i södra Bottenhavet (Gräsö) etableras och drivs. Dimensioneringen av nuvarande nationellt och regionalt bottenfaunaprogram och områdesövervakning men har även visat sig vara väl anpassat för bedömningar inom ramen för Vattendirektivet. Enligt bedömningsgrunden bör minst 5 stationer användas för klassning av ekologisk status. Dessa stationer måste dock inte ligga inom samma vattenförekomst, utan kan vara lokaliserade i angränsande vattenförekomster. Den ekologiska statusen för mjukbottenfauna i enskilda vattenförekomster klassas genom extrapolering med hjälp av data från närbelägna områden med liknande bottenmiljö och påverkansgrad.Befintlig fiskebeståndsövervakning föreslås fortlöpa för att möjliggöra uppföljning av förändringar. En utökning av antalet övervakningsområden föreslås dock för att upprätta minst ett referensområde per inre och yttre kustvattentyp. En kombination av stratifierad och slumpmässig övervakning av fiskebestånden enligt nuvarande strategi föreslås, där djupintervallen stratifieras medan stationerna slumpas ut i respektive djupintervall.Provfiske och provtagning för miljögiftsanalys av fisk bör samordnas till samma provtagningstillfälle. Vidare bör den modell för samfinansiering och samordning som idag tillämpas av kustlänen i Bottniska viken för övervakning av fiskbestånd, samt och miljögiftsövervakning av fisk, fortlöpa även framöver.De ämnen som ingår i det pågående nationella programmet för miljögifter i fisk bör mätas även i de nya föreslagna områdena. När EU:s dotterdirektiv för prioriterade ämnen är beslutat och Vattenmyndigheterna fastställt miljökvalitetsnormer för särskilda förorenande ämnen, bör en översyn göras och ytterligare ämnen som är aktuella för Bottenhavet införlivas i övervakningsprogrammet. Miljögiftsövervakning i fisk bedöms kunna mätas med ett maximalt avstånd på 75 km mellan stationsområdena. Bedömning och extrapolera mätvärdena.För samtliga delprogram har en grova uppskattningar av kostnader för genomförandet gjorts.
|
|
| 10. |
|
|
