Arktiske kalkflagellater: et morfologisk og molekylært dypdykk i det nordlige Barentshavet

Summary

Oppblomstringer av kalkflagellater utgjør et viktig fundament for næringskjeden i Barentshavet. Fjernanalyse med satellittbilder har de siste tiårene dokumentert at denne oppblomstringen beveger seg nordover i takt med økende klimaendringer. Det er likevel fortsatt uvisst hva som skjer på artsnivå. Å forstå hvordan forekomsten til den enkelte art forandrer seg i møte med endrede miljøbetingelser, som redusert is og økende temperatur, gjør at man enklere kan forutse hvordan fytoplanktonsamfunnet vil respondere på et fremtidig, varmere Arktis. For denne oppgaven ble det hentet inn vannprøver fra syv stasjoner på et sør-nord-transekt i Barentshavet i august 2018 og 2019 under tokt i regi av forskningsprosjektet Arven etter Nansen (AeN). 2018 var globalt et av de varmeste årene på mange tiår, og Barentshavet var dermed isfritt den sommeren. I 2019 derimot var større deler av Barentshavet dekket av is. Prøver tatt for både svepeelektronmikroskopi (scanning electron microscopy, forkortet «SEM») og metastrekkoding (metabarcoding) ble brukt i oppgaven slik at resultatene fra metodene kunne sammenlignes. Formålet med SEM var å utføre både en kvalitativ og kvantitativ analyse av kalkflagellater. Metastrekkoding ble brukt til sekvensering av 18S rRNA-genet. I SEM fant jeg i prøvene fra 2018 Emiliania huxleyi, Coccolithus pelagicus, Papposphaera sarion, Papposphaera arctica, Wigwamma annulifera og Porsildia acerviphora. Utenom Coccolithus pelagicus og Wigwamma annulifera, ble de samme artene funnet i 2019. I tillegg ble Syracosphaera Marginiporata funnet i prøver fra et AeN-tokt i november-desember 2019. Artene fra 2018 var hovedsakelig til stede på den sørligste stasjonen i transektet, mens artene fra 2019 generelt ble funnet på flere forskjellige stasjoner. Fra metastrekkoding ble det registrert 13 OTUer (Operational Taxonomic Units) som er bestemt til kalkflagellat-taksa. Ettersom det stort sett mangler referansesekvenser for arktiske kalkflagellater, ble de fleste OTUene kun klassifisert til klasse eller orden. OTUene var for det meste til stede i prøvene fra den sørligste, og de to nordligste stasjonene. Det ble ikke observert et nevneverdig mønster i sammenheng med isdekket. Det ble derimot både for SEM og metastrekkoding observert at de fleste artene var til stede på stasjoner som i ulik grad ble påvirket av Den nordatlantiske havstrømmen. Resultatene er likevel ikke holdbare nok til å trekke en konklusjon om hvordan kalkflagellatsamfunnet i Barentshavet vil se ut i fremtiden. Ettersom de fleste OTUene viste lav taksonomisk oppløsning, og alle celler funnet i SEM ble bestemt til artsnivå, anbefaler jeg at SEM forblir den foretrukne metoden for kvalitativ og kvantitativ analyse av kalkflagellater.