Hopp til hovedteksten
Bottom-up
Utskriftsvennlig versjon

Hva det er som driver dynamikken i økosystemene?

Sentrale elementer i marine økosystems struktur og funksjon er interaksjoner mellom organismene som danner grunnlaget for energi- og biomassestrømmen mellom de forskjellige trofiske nivåene og resulterer i en trofisk pyramide med stor biomasse av planteplankton og avtagende biomasse oppover i næringskjeden. 

Mellom hvert nivå i næringskjeden er der et tap av energi som følge av at ikke all energi som inntas blir tatt opp av organismen samt at organismen forbruker energi til respirasjon, forflytning og reproduksjon. Dette fører til at man har avtagende biomasse av arter oppover i næringskjeden. Det er vanlig å anta at overføringseffektiviteten for hvert ledd i økosystemet er på ca. 10%. Økosystem har derfor ofte ti ganger større biomasse av dyreplankton enn av planktonspisende fisk. Men det er ikke alltid slik, og planteplankton kan for eksempel forsyne en større biomasse på neste trofiske nivå fordi de reproduserer like raskt som de blir spist. På samme måte som på land er produksjonen i havet basert på fotosyntese i planter, som bruker energien i lys til å omdanne vann, karbondioksid og næringssalter til oksygen og energirike organiske stoffer.

I havet blir fotosyntesen vesentlig utført av planteplankton. Planteplanktonet beites på av dyreplankton som kopepoder og krill som igjen spises av en rekke fisk og bardehval. Dernest finner en de fiskespisende predatorene, som torsk, sel og hval, og helt på toppen av næringskjeden finner vi isbjørn og spekkhogger. Dette er vår vanlige oppfatning av hvilke organismer økosystemet innbefatter, men det finnes og en rik fauna av mikroorganismer. Den såkalte mikrobielle løkke, bestående av små organismer som bakterier, protozoer, og ciliater, er et lite økosystem i seg selv der næringsstoff resirkuleres uten å overføres høyere i oppe næringskjeden. Dette er en del av økosystemet som ofte omtales og utforskes for seg selv, til tross for at det selvsagt henger sammen med resten av systemet.

Man beskriver ofte økosystem i form struktur og funksjon. Med struktur menes hvilke organismer som er der, hvordan de er fordelt horisontalt og i dypet og hvordan mengden er av de forskjellige artene og gruppene. Funksjon er knyttet til hvem som spiser hvem og dermed hvordan flyten av energi går mellom organismene. Disse termene dekker dermed opp store deler av det som inngår i økosystemene. Man snakker ofte om at dynamikken i økosystem eller hos en art er drevet av bunn-opp eller topp-ned prosesser som refererer til at populasjonsveksten er begrenset av henholdsvis fødeinntak og predasjon.

Top-down

Dersom bunn-opp prosesser (øverste panel) antas å være viktige betyr at mengden av en fisk, er begrenset av hvor mye mat den får. Mens dersom topp-ned prosesser er viktige er mengden begrenset av predasjon (nederste panel). Selv om rovfisk som voksne ikke har fiender kan de være begrenset av predasjon på de yngre stadiene. Hos torsken i Barentshavet ser for eksempel kannibalisme ut til å være en viktig prosess som begrenser rekruttering, særlig i perioder når der er lite mat å finne for torsken. Selv om man ofte diskuterer om det er bunn-opp eller topp-ned kontroll som er viktig for gitt art, kan begge deler viktig under forskjellige betingelser. Lodde er for eksempel utsatt for predasjon gjennom store deler av livet. Predasjonspresset varierer imidlertid mellom år, og loddebestanden kan ofte bli svært tallrik. Dette fører til nedbeiting av dyreplanktonet, som lodde spiser, og lav vekst når loddebestanden er stor. Loddebestanden kan dermed reguleres både av bunn-opp og topp-ned prosesser.

Et av målene med EUROBASIN toktet er å studere hvordan strukturen og funksjonen hos de pelagiske økosystemene er i de forskjellige havområdene og hva som gjør dem forskjellig, for eksempel, temperatur og fordeling av vannmasser, breddegrad, tilførsler, osv.

Slik kan du følge toktet:

Første del av toktet har hatt en egen toktnettside, facebookside og twitterfeed.

Formidlingen fra første halvdel av toktet var rettet mot elever i videregående skole. Opptak av av direktesendingene, blogg og mere til fra første halvdel er tilgjengelig på toktnettsiden som det er lenke til over.

På andre halvdel av toktet publiseres toktdagbøker under menyen til venstre på denne siden. Det legges også ut bilder på instituttets facebooksider.

Om EURO-Basin

Dette transatlatlantiske toktet er en del av EU-prosjektet EURO-basin (European basin-scale analysis, synthesis & integration). Prosjektets mål er å bedre forståelsen av sammenhengene i økosystemene slik at vi bedre kan forvalte dem på en bærekraftig måte. Mer om EURO-basin (eksterne nettsider på engelsk