Ozonhålet ovanför Antarktis har blivit avsevärt större under de senaste decennierna, vilket innebär att djur- och växtlivet där utsätts för allt högre doser av ultraviolett strålning (UV-strålning). Vattenorganismer i hav eller insjösystem påverkas starkt av UV-strålning. Vissa arter, till exempel zooplankton, har utvecklat UV-skyddande pigment som kan anpassas till den aktuella UV-miljön. Den mycket intensiva UV-strålningen och de långa sommardagarna vid höga polarlatituder innebär att dessa organismer utsätts för stora påfrestningar, säkert de största i sitt slag på hela jorden. Antarktis ekosystem erbjuder sällsynta möjligheter att forska på maximal anpassning och att undersöka hur dessa extrema men naturliga UV-nivåer kan påverka att organismerna utvecklar olika beteenden som gör att de kan skydda sig mot eller undvika UV-strålning och på så sätt påverka populationer i söt- och saltvattensystem.

Överlevnadsstrategier

Vi tog prover på 10 platser utefter Antarktis östra kust, från McMurdo (77°45,2’S, 163°08,8’E) till Ferrierobukten (73°23,4’S, 102°48,9’V). Provtagningen gjordes på 2, 10, 20, 40, 80 och 120 meters djup (bild 2). I de antarktiska marina systemen, där både UV-penetrationen och fiskpredationen är hög, kunde nästan ingen klarröd UV-skyddande pigmentation konstateras (karotenoider; bild 1). Däremot var mängden osynliga UV-skyddande mykosporinliknande aminosyror (MAA) hög, och den dagliga vertikala migration som hoppkräftor (copepoder) företog var omfattande. Dessa små djur gör det bästa av en dålig situation: De undviker den starkaste UV-strålningen vid ytan genom migration, och deras genomskinlighet gör att de löper mindre risk att bli upptäckta av rovdjur, till exempel fiskar. Vi utförde även mekanistiska experiment ombord på isbrytaren Oden för att undersöka om djuren ändrar strategi om de hindras från att migrera och inte utsätts för predationsretningar. Resultaten visade att zooplankton (hoppkräftor) som utsattes för UV-strålning hade högre halter av såväl MAA som karotenoider än zooplankton som endast utsattes för synligt ljus. Detta betyder att hoppkräftor snabbt anpassar sin pigmentationsnivå efter den aktuella hotbilden, det vill säga detta är en plastisk egenskap.

Sjöarna i Dry Valleys – jordens mest extrema vatten

Vi studerade även två sjöar i Dry Valleys nära McMurdo (Fryxell-sjön och Hoare-sjön). Dessa sjöar är permanent istäckta och utgör några av de mest extrema vattenmiljöerna på jorden. Innan vi reste dit hade vi fått veta att den biologiska mångfalden i sjöarna skulle vara extremt begränsad, och att vi skulle förbereda oss på att endast hitta ett fåtal hjuldjursarter och inga kräftdjursplankton. Även om vi kunde bekräfta att mångfalden inte var stor hittade vi ändå flera olika hjuldjursarter som aldrig tidigare har rapporterats i detta område (J. Laybourn-Perry, personlig kommentar), däribland Felinia sp., Kellicottia sp., Keratella quadrata och Brachiounus sp. Vi hittade även hoppkräftor i Hoare-sjön, och det var första gången någonsin som denna djurgrupp hittats där. Den biologiska mångfalden i denna karga miljö var således mycket större än väntat. Våra resultat håller nu på att sammanställas för publicering i vetenskapliga artiklar.