Östersjön spelar en viktig roll som en naturlig kolsänka. Genom att binda organiskt kol, som sedan lagras i havsbottnens sediment, bidrar Östersjön till att bromsa klimatförändringarna. Men varifrån kommer egentligen kolet som lagras i Östersjön? I ett nytt projekt, finansierat av BalticWaters, ska Nicholas Kamenos och hans kollegor vid Umeå universitet söka svaret och spåra kolets källor.
Under vattenytan breder Östersjöns sedimentbottnar ut sig – sandiga, steniga och leriga. Vid första anblick kan de verka oansenliga, men de marina sedimenten spelar en avgörande roll i upptaget och inlagringen av kol – en process med stor betydelse för klimatet.
– Naturliga fotosyntetiska system fångar koldioxid från atmosfären och omvandlar den till biomassa, vilket hjälper till att mildra koldioxidutsläppen. Vi har god förståelse för kolinlagring på land, men när det gäller havet vet vi betydligt mindre, säger Nicholas Kamenos, professor vid Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap vid Umeå universitet och föreståndare för Umeå marina forskningscentrum.
Forskningen om kolinlagring i havet har hittills främst fokuserat på ekosystem där kol binds i växtlighet, liknande de på land. Däremot har funktionen hos marina sediment, som fångar och begraver organiskt material, fått mindre uppmärksamhet.
– Vi vet att Östersjön innehåller stora mängder kol och att marina sediment spelar en viktig roll i att binda det. Däremot har det varit okänt varifrån kolet kommer, berättar Nicholas.
Men det ska Nicholas och hans forskarkollegor vid Umeå universitet ändra på. I ett nytt forskningsprojekt finansierat av BalticWaters ska de identifiera källorna till det kol som lagras i Östersjön och spåra hur det transporteras ner till havsbottnarna.
DNA och kemiska fingeravtryck ska avslöja kolkällorna
Forskarnas första steg blir att kartlägga ursprunget för det organiska kol som finns i sedimenten. Tidigare har man trott att den största delen av kolet kommer från det marina ekosystemet – ett antagande som Nicholas menar att det finns anledning att ifrågasätta.
– Vi vet att organiskt material från havet lagras i sedimenten. Men det är också troligt att material från land, exempelvis från skog och jordbruk, transporteras till Östersjön via omkringliggande vattendrag, säger han.
Likt detektiver som försöker knyta misstänkta personer till en brottsplats kommer projektet att använda sig av DNA för att spåra kolets källa.
– Genom att analysera DNA från sedimenten och jämföra med DNA insamlat från möjliga kolkällor på land och i havet kan vi identifiera var kolet kommer ifrån, berättar Nicholas.
DNA-analyser kan avslöja vilken typ av växt eller gröda som har bidragit med kolet, däremot säger de säger inget om hur mycket kol som har kommit från varje källa. För att få svar på det använder forskarna en annan klassisk metod, som även den används i brottsutredningar – fingeravtryck.
– Organiskt material från olika källor har unika kombinationer av kväve och kol, ett sorts eget kemiskt fingeravtryck, förklarar Nicholas.
– På samma sätt som en kriminaltekniker matchar ett fingeravtryck från en brottsplats med en misstänkt, kan vi jämföra den kemiska sammansättningen i marina sediment med de potentiella kolkällorna.
Amy Weisenfeld förbereder prover av organiska kolkällor, bland annat trädblad, för isotopanalys i laboratoriet. Foto: Alexandra Rouillard.
Förändringar på land kan minska havets klimatnytta
Varför är det viktigt att förstå var kolet som lagras i Östersjön kommer ifrån? Enligt Nicholas är svaret enkelt: om vi inte känner till kolets ursprung och transportväg till havet, kan vi inte heller förhindra potentiella störningar i tillförseln.
– För att skydda havets klimatreglerande effekt räcker det inte att identifiera källorna, vi måste också kartlägga riskerna längs transportvägen, säger Nicholas.
– Om en central kolkälla eller transportväg, så som en skog, åker eller flod, förändras eller försvinner riskerar ekosystemet förlora sin tillförsel av kol. Systemet kan behålla det kol som redan fångats upp, men förmågan att lagra nytt kol kan gå förlorad, förklarar han.
Av den anledningen planerar forskarna även ta fram en karta som bedömer sårbarheten hos kolets olika transportvägar – från källa hela vägen ner till Östersjöns sedimentbottnar.
– En karta som visar både viktiga källor och transportvägar kan hjälpa oss att säkerställa att ekosystemet fortsätter att lagra nytt kol och behålla sin roll som kolsänka, säger Nicholas.
Skogen tros vara en viktig källa till det organiska material som sedan lagras i Östersjön sedimentbottnar.
Skyddet av Östersjön som kolsänka kräver gemensam förvaltning av land och hav
Det finns många faktorer att beakta när man beslutar hur ett havsområde ska skyddas – men kolinlagring har generellt inte varit en av dem.
– Trots att marina ekosystem är viktiga kolsänkor förvaltas de inte utifrån deras förmåga att lagra kol, till skillnad från landbaserade områden som skogar, berättar Nicholas.
Det är inte bara avgörande att kol blir en integrerad del av havsförvaltningen, utan att även land och hav förvaltas gemensamt – något Nicholas hoppas att projektet kan bidra till.
För att Östersjön ska kunna fortsätta lagra kol behövs en gemensam förvaltning av land och hav. Illustration: Sofie Handberg
– Eftersom vi vet att havets kolsänkor är beroende av koltillförsel från land och kan vi inte längre hantera dessa områden var för sig. För att havet ska fortsätta lagra kol krävs en gemensam strategi, förklarar han.
– Genom att kartlägga källor och transportvägar för det kol som lagras i Östersjön kan vi ge beslutsfattare vägledning om vilka områden som bör skyddas.
Vilka typer av åtgärder kan det handla om?
– En av de viktigaste åtgärderna är att minimera aktiviteter som kan frigöra lagrat kol, särskilt genom att undvika störningar på havsbottnarna. Det är också viktigt att skydda källorna till kolet och deras transportvägar, menar Nicholas.
– Men för att det ska gå rätt till behöver alla berörda parter inkluderas i processen, lägger han till.
Om projektet
Projektet Varifrån kommer kolet som lagras i Östersjöns sediment? genomförs av Umeå universitet. Via BalticWaters program för forskningsprojekt och förstudier har projektet beviljats anslag om 996 792 kronor. De andra tre projekten som anslagits medel går att läsa mer om i artikeln Nya projekt för ett levande hav.
