Under flera decennier har forskare betraktat fosfor som det huvudsakliga näringsämne som begränsar den biologiska produktionen i Bottniska viken. Nu visar en ny studie ledd av forskare vid Umeå universitet att en grundläggande förändring är på väg att ske. Bottenhavet har övergått till kvävebegränsning, och Bottenviken är på väg i samma riktning.
Varför är detta viktigt? Balansen mellan kväve och fosfor påverkar vilka organismer som gynnas i havet och hur ekosystemet fungerar. När vatten blir mer kvävebegränsat kan förhållandena gynna kvävefixerande cyanobakterier, varav vissa bildar omfattande blomningar under sommaren.
Resultaten bygger på 30 års svensk och finländsk miljöövervakningsdata och har publicerats i Scientific Reports. Studien ger den första samlade bedömningen av hur näringsbalansen i Bottniska viken har förändrats över tid.
Historiskt har norra Östersjön i stor utsträckning ansetts vara fosforbegränsad. Forskarna fann dock att fosforhalterna har ökat betydligt under de senaste tre decennierna, medan kvävenivåerna har varit stabila eller minskat. Detta har förändrat balansen mellan de två näringsämnena och därmed vilket ämne som begränsar den biologiska produktionen i havet.
Tydlig förändring i näringsbalansen
– Vi ser en tydlig förändring i Bottenhavet. Den näringsbalans som präglade området för några decennier sedan finns inte längre. Detta är viktigt eftersom det begränsande näringsämnet påverkar hur hela ekosystemet fungerar, säger Siv Huseby, forskare vid Umeå marina forskningscentrum och huvudförfattare till studien.
Forskarna konstaterade att Bottenhavet gick från fosforbegränsning till kvävebegränsning strax efter millennieskiftet. Bottenviken är fortfarande fosforbegränsad, men samma trend syns även där, vilket tyder på att liknande förändringar kommer att ske i framtiden.
Ökande fosforhalter kan också bidra till att skapa förhållanden som gynnar kvävefixerande cyanobakterier. Sådana blomningar ökar redan i delar av norra Östersjön och förknippas ofta med övergödningsproblem, bland annat grumligare vatten, syrefattiga bottnar och störningar i marina ekosystem som kan påverka allt från små organismer till fiskbestånd.
– Jag blev förvånad över den tydliga förändringen i balansen mellan kväve och fosfor i havsvattnet, särskilt i Bottenviken. Om utvecklingen fortsätter kan området bli kvävebegränsat inom några decennier. Kvävebegränsning gynnar trådformiga cyanobakterier framför annat växtplankton, vilket kan störa ekosystemen och öka risken för skadliga algblomningar. Vi ser redan fler sådana cyanobakterier i Bottenhavet, och de kan bli vanliga även i Bottenviken, säger Siv Huseby.
Miljöförvaltningen kan behöva ses över
En möjlig förklaring till de stigande fosforhalterna är att fosforrikt vatten från Egentliga Östersjön transporteras norrut in i Bottniska viken. Forskarna menar att detta visar hur nära sammankopplade miljöförhållandena är i olika delar av Östersjön.
Resultaten har betydelse för miljöförvaltningen. Dagens strategier bygger på långvariga antaganden om vilka näringsämnen som begränsar produktionen i norra Östersjön. Enligt forskarna kan dessa antaganden behöva omprövas i takt med att förhållandena förändras.
– För att minska övergödningen i Bottniska viken måste arbetet fortsätta i hela Östersjön. En stor del av ökningen av fosfor kommer från Egentliga Östersjön, vilket gör regionalt samarbete inom HELCOM, östersjöländernas gemensamma havsmiljökommission, avgörande. Att minska döda bottnar, begränsa tillförseln av näringsämnen och hantera klimatförändringarna är alla viktiga åtgärder för att minska omfattande blomningar av cyanobakterier, säger Siv Huseby.
Studien genomfördes av forskare vid Umeå marina forskningscentrum och Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap vid Umeå universitet. Den bygger på miljöövervakningsdata från Sverige och Finland som samlats in mellan 1994 och 2023.
