5. De enskilda projekten

5.1. Östersjöns pelagiska ekosystem, struktur och funktion

Det omfattande s.k. Pelag-projektet på Tvärminne zoologiska station fortsatte under Harri Kuosas ledning som en del av Silmu-projektet (klimatförändringens inverkan på Östersjöns ekosystem). Under Pelag-projektet hade forskningens volym och forskarnas skolning och antal i Tvärminne ökat. Arbetet på nya forskningsproblem hade påbörjats. Dessa nya målsättningar gav upphov till arbeten långt in på 1990-talet tills studierna över östersjöpelagialens struktur och funktion koncentrerades i mitten av decenniet till Zooplankton-projektet som leddes av Markku Viitasalo.

Under 1989-90 arbetade Harri Kuosa som Stiftelsens huvudstipendiat med planktondynamiken i Östersjön inom Pelag-projektet. Efter att ha slutfört Silmu-projektet och senare blivit fast anställd vid Havsforskningsinstitutet har Harri Kuosa fortsatt arbetena med planktonsamhället. Hans arbeten har i huvudsak publicerats i värderade internationella serier.

Under 1990-talet har han handlett ett flertal pro gradu-, licentiat- och doktorsavhandlingar. Hans betydelse som lärare inom modern marinbiologi i Tvärminne har varit stor. I det följande behandlas i kort olika delprojekt som ingick i forskningen i Tvärminne stödd av Stiftelsen.

Då Stiftelsens verksamhet i Tvärminne började, utredde Pentti Väätänen bakteriemängden under olika årstider i skärgårds- och havsvattnet. Jorma Kuparinen klargjorde bakteriernas roll i kolflödet. Under 1990-talet har Riitta Autio studerat vilka faktorer som reglerar bakterieproduktionen och dess roll i det pelagiala ekosystemets energiflöde. Under sommarperioden, då de lösta näringsämnena (fosfor och kväve) så gott som saknas i det trofogena skiktet, förmår bakterierna till följd av sin förmåga att upptaga lösta näringsämnen ur mycket låga koncentrationer, att stå för en stor del av producerad ny biomassa. Generellt utgör mängden av organiska kolföreningar en begränsande faktor för bakterieproduktionen. Förekomsten av alger och zooplankton i systemet aktiverar bakteriernas tillväxt. Detta utgör grunden till ekosystemets funktion under sommaren i Östersjön. Reglerande faktorer är speciellt temperaturen och tillgången på lågmolekylära organiska ämnen i vattnet.

Risto Lignell studerade bl.a. primärproduktionen och bildning av lösta organiska ämnen och gjorde betydelsefulla metodikstudier. Enligt Pirjo Kuuppos studier utgör bakterierna näring för heterotrofa flagellater som i sin tur genom avbetning reglerar bakteriernas biomassa och produktion. Kai Kivi studerade speciellt mikrozooplanktonets roll i kolflödet och kunde visa att ciliater och andra protister till stor del avbetade heterotrofa flagellarter och utgjorde föda för högrestående mesoozooplankton som utgör föda för pelagiala fiskar och bildade således en viktig länk i mikrobslingan.

Anna Uitto fördjupade sig i mesozooplanktonets (copepoder, cladocerer och rotatorier) näringsupptagning och dess betydelse i norra Östersjöns pelagiala ekosystem. Här kunde hon påvisa hur födopartiklarnas storlek inverkade på mesozooplanktonets avbetningseffekt. De olika planktongrupperna hade specifika krav. Hon påvisade vidare tillgången på födopartiklar under sommaren och hur denna inverkade på mesozooplanktons avbetningsmöjligheter. Hon gjorde även uträkningar över vilken roll växtplankton, heterotrofa flagellater och ciliater samt bakterier spelade i mesozooplanktonets föda under sommaren. Ett intressant resultat är att om sommaren, då växtplanktonet består av småcelliga arter (<10 mµ), förmår mesozooplanktonet inte reglera växtplanktonbiomassan. Under denna period synes de heterotrofa flagellaterna och ciliaterna spela en stor roll i kolflödet.

Under de senaste åren har Anna Uitto arbetat med det vertikala kolflödet i den pelagiska näringskedjan, speciellt under algblomningar och vid uppträdandet av blågrönalger samt med olikheterna i det eufotiska och afotiska skiktet. I dessa studier ingår att utreda mikrobernas och avbetningspocessernas roll för uppkomsten av tillgänglig näring för metazooplanktonet. Anna Uitto har även arbetat med metodikutveckling. Anna Uittos publikationer i internationella serier är av hög kvalitet och har fått ett mycket entusiastiskt mottagande. Sålunda kunde man både in situ och med laboratorieexperiment i Tvärminne klarlägga mikrobslingans förlopp i havsvattnet i Östersjön. Pirjo Kuuppo doktorerade år 1994 (vitsordet för avhandlingen: mcl), Kai Kivi år 1996 (ecl), Anna Uitto år 1997 (ecl), medan Riitta Autio doktorerade i april 2000 (ecl). Alla har publicerat sina resultat i kända internationella vetenskapliga serier. Alla har också presenterat sina resultat på internationella konferenser. I projekten har ovannämnda forskare handlett flera studenter som arbetat med sina pro gradu-arbeten för magistersexamen.