Hoppekrepsenes skjebne i et varmere polhav
Polhavet og sokkelhavene rundt påvirkes mye av klimaendringene som resulterer blandt annet i økende vanntemperaturer. Hoppekrepsene Calanus glacialis og C. finmarchicus er tilpasset den korte planktonblomsten ved å syntetisere og lagre lipider av høyt energiinnhold som gjør dem til verdifulle byttedyr.
Begge arter ser like ut, men avviker i størrelse (og dermed lipidinnholdet), utbredelse og livshistorie. C. glacialis er større og dominerer i de kalde sokkelhavene mens C. finmarchicus er mindre og dominerer i det varmere Nord-Atlanterhavet. En økning i temperatur har derfor troligvis ikke samme effekt på fysiologien hos de to forskjellige artene, noe som kan påvirke energitransporten i Arktiske marine økosystemer negativt.
Avhandlingen fokuserer spesielt på C. glacialis og hvordan dennes metabolske balanse påvirkes av økende temperatur. Studiene undersøker matinntak, fekalproduksjon, og åndedrett av C. glacialis og eggproduksjon av begge arter ved økende temperatur og modellerer resulterende populasjonsbiomasse og produksjon i Barentshavet i forskjellige temperaturscenarier.
Resultatene fra eksperimentene i 0-10 grader vanntemperatur indikerer at C. glacialis metabolske balanse påvirkes negativ ved temperaturer høyere en 5-6 grader mens C. finmarchicus påvirkes positiv av en temperaturøkning. Modelleringen i Barentshavet indikerer derfor en økning av C. finmarchicus biomasse og produksjon in den sørlige delen mens C. glacialis biomasse og produksjon i den nordlige delen bare øker fram til sommertemperaturene nå 5-6 grader. Tilgjengelighet av næringsstoffer og dermed planteplankton har likevel større betydning for Calanus populasjoner sammenlignet med temperatureffekter. Mens C. glacialis viser potensiale til å tjene på moderate temperaturøkninger, blir den mest sannsynlig også mindre med økende temperatur med tilsvarende mindre lipidinnhold. Endringer i størrelse, struktur og biomasse i C. glacialis kan ha betydelige negative konsekvenser for predatorer som alkekonge, polartorsk, og grønlandshval som er avhengig av store, lipidrike hoppekreps.
English summary:
This thesis provides detailed insights into how temperature differently affects important physiological processes such as feeding, egestion, respiration, and egg production in two important Calanus species. It further indicates that the balance between these processes is of high importance when it comes to the thermal sensitivity of especially C. glacialis. The results presented in this thesis indicate that C. glacialis will likely be able to benefit from moderate increases (up to 5-6 °C) in seawater temperature in the Barents Sea and probably also in other Arctic shelf seas. The results also signify that food availability plays a crucial role in a future warming Arctic Ocean, probably outweighing initially advantageous temperature effects. While C. glacialis shows a potential to benefit from moderate temperature increases, it is also likely to become smaller and correspondingly less lipid rich. Changes in the size structure of key zooplankton species such as C. glacialis will likely have pronounced negative consequences for Arctic marine species depending on lipid rich copepods, such as little auks, polar cod, and bowhead whales.
Kommisjonen:
Veiledere:
- Professor Paul Wassmann, AMB
- Dr Elena Arashkevich, Shirshov Institute of Oceanology, Russland
- Professor Dag Slagstad, SINTEF
Bedømmelseskomité:
- Dr. Barbara Niehoff, Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, Tyskland (1. opponent)
- Førsteamanuensis Janne Søreide, UNIS (2. opponent)
- Professor Rolf Gradinger, AMB(internt medlem og leder av komiteen)
Disputasen ble avholdt på engelsk og ble ledet av prodekan Michaela Aschan ved Fakultet for biovitenskap, fiskeri og økonomi
Personlig:
Ulrike Grote er født i Berlin, Tyskland i 1978. Hun studerte biologi ved Georg-August-Universitet Göttingen fra 2001-2003. I 2003 tok hun et år som Erasmusstudent i Umeå, Sverige hvor hun etterpå også tok opp masterstudiene. I 2005 tok hun et år med masterkurs på UNIS og fascinert av arktisk marin økologi begynte hun på doktorgraden i 2009 ved UiT. Siden 2014 har hun jobbet delvis som sekretær for forskernettverket ARCTOS.
Navn: Ulrike Grote
Institusjon/institutt: AMB, BFE, UiT
Telefonnummer/mobilnummer: 77646825
E-postadresse: ulrike.grote@uit.no
