In the Arctic, shallow sea-floor communities have been documented to shift abruptly from an invertebrate-dominated state to a state with high macroalgal abundance. Climate warming, resulting in increased water temperatures and decreased sea ice cover, could trigger such regime shifts in benthic ecosystems, but the underlying mechanisms are not clear. To gain a better understanding, a mechanistic model of algal growth and interspecific competition was applied in two marine ecosystems in northwestern Svalbard. Unravelling the effects of light and temperature on the model parameters, the current study showed that light is a key factor determining the algal dominance in the two ecosystems. Changes in sea-ice cover, which alters the underwater light regime, is therefore considered the most likely trigger for invertebratealgae regime shifts. A continued prolonging of the ice-free season in the Arctic is likely to occur in the upcoming years, considering the current climatic development. Thus, it is expected that macroalgal cover in shallow rocky-bottom communities will continue to increase, altering species composition and function in seasonally ice-covered arctic ecosystems. / I ekosystem på grunda havsbottnar i Arktis har snabba, kraftiga förändringar i artsammansättning och ekosystemstruktur dokumenterats. Organismsamhällen som tidigare främst utgjorts av ryggradslösa organismer och hårda kalkalger har plötsligt blivit dominerade av olika tångarter. Den globala uppvärmningen medför högre ytvattentemperatur och minskat havsistäcke i Arktis, vilket i sin tur innebär förbättrade ljusförhållanden. Dessa förändringar tros kunna utlösa regimskiften där de ekosystemen övergår från ett stadium dominerat av ryggradslösa djur, till ett stadium dominerat av tång. Mekanismerna bakom sådana regimskiften är emellertid inte kartlagda. Denna studie syftade därför till en bättre förståelse för regimskiften i Arktiska havsbottenekosystem. En mekanistisk modell för algtillväxt och konkurrens tillämpades på två marina organismsamhällen i nordvästra Svalbard, som genomgått sådana regimskiften. Temperatur- och ljusberoendet hos modellens parametrar uppskattades först utifrån kunskap från ett antal tidigare studier. Med hjälp av modellen testades sedan hur fördelningen av alger påverkades av temperatur- och ljusförändringar. Modelleringen indikerade att ljusförhållanden var avgörande för expansionen av tång i de två studerade organismsamhällena på Svalbard, och att ljusförändringar således kan vara en huvudsaklig orsak till regimskiften i Arktis. Med tanke på den nuvarande klimatutvecklingen är en fortsatt förlängning av den isfria säsongen mycket sannolik. Detta kommer troligen innebära en vidare expansion av tång samt förändrad artsammansättning och ekosystemfunktion i grunda, arktiska havsbottenekosystem.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-266405 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Scherrer, Kim |
| Publisher | Uppsala universitet, Luft-, vatten och landskapslära, The University Centre in Svalbard (UNIS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | UPTEC W, 1401-5765 ; 15048 |
Page generated in 0.0026 seconds