Vitmärlan är ett litet kräftdjur som lever i Östersjöns mjukbottnar. Den är bland annat känslig för miljögifter som kan finnas lagrade i sedimenten. Därför fungerar arten bra för att visa om det finns påverkan av gifter på livet i havsbotten. Forskare undersöker hur vitmärlans reproduktion påverkas av föroreningar genom att analysera missbildningar hos dess embryon.
Kräftdjuret vitmärla (Monoporeia affinis) är mycket känslig för mijögifter och används därför inom miljöövervakningen för att studera påverkan.
Embryoskador hos vitmärla används sedan 1994 inom svensk miljöövervakning i Östersjön för att upptäcka effekter av miljögifter. Dessutom används embryoskador som en indikator på biologiska effekter av föroreningar av HELCOM sedan 2011.
Bakgrundsfakta om reproduktionsstörningar – vitmärla
Embryoskador hos vitmärla används sedan 1994 inom svensk miljöövervakning i Östersjön för att upptäcka effekter av miljögifter. Dessutom används embryoskador som en indikator på biologiska effekter av föroreningar av Helcom sedan 2011.
Störningar på vitmärlans reproduktion undersöks med hjälp av ett antal olika olika mätvariabler:
Fekunditeten – antalet ägg per hona. Fekunditeten styrs av hur mycket näring det finns och kvalitén på den.
Utvecklingsgrad hos embryon. Graderas i stadie 1– 9 (från två celler till nykläckt vitmärla). Utvecklingsgraden beror på när befruktningen skett och temperaturen i omgivande vatten. Embryoutvecklingen går fortare när vattentemperaturen är högre.
Missbildade embryon. Embryona kan ha olika typer av missbildningar som till exempel membranskador och avsaknad av ögon. Vissa missbildningar är specifika för exponering för en viss typ av miljögifter, exempelvis PAH:er och PCB:er.
Döda respektive obefruktade/outvecklade embryon. Avstannad utveckling innan cellerna differentieras till olika organ och vävnader, den sk. gastrulationen.
Döda eller delvis döda äggsamlingar hos honan. Befruktade ägg som dör i ett tidigt skede av utvecklingen och aldrig kommer ut ur äggkammaren. Döda ägg eller embryon samt döda äggsamlingar uppkommer vid syrebrist, medan obefruktade/outvecklade embryon kan uppkomma vid förhöjda halter av vissa miljögifter samt vid näringsbrist.
På Sveriges vattenmiljö presenteras för närvarande de variabler som visar på missbildningar och skador hos embryon. Arterna är vitmärla (Monoporeia affinis) som egentligen har sitt ursprung i sötvatten och dess nära marina släktning Pontoporeia femorata (som saknar svenskt namn). Anledningen till att två arter används i övervakningen är att säkerställa att ett tillräckligt stort underlag inom provtagningen.
Läs om tillstånd
för reproduktionsstörningar – vitmärla i en
vattenmiljö
Reproduktionsstörningar – vitmärla i kust och öppet hav
Tillstånd för Reproduktionsstörningar – vitmärla i kust och öppet hav
Miljötillståndet bedömt utifrån effekter på reproduktionen hos vitmärla varierar i de havsområden som ingår i miljöövervakningen – Kvarken, Bottenhavet, Norra Egentliga Östersjön och Västra Gotlandsbassängen. Minst påverkan syns i Kvarken och Västra Gotlandsbassängen. I Bottenhavet och Norra egentliga Östersjön är den negativa påverkan större.
Utöver miljögifter påverkas vitmärlans reproduktionsframgång av näring och syresättning i bottenvattnet. Näringstillgången, det vill säga halten av organiskt material, i bottensedimenten i de fem havsområdena varierar – i Bottenhavet och Kvarken är näringshalterna lägre än i Norra egentliga Östersjön och Västra Gotlandsbassängen. Ju mer näring desto snabbare tillväxt hos vitmärlan, vilket innebär att den oftast växer snabbare längre söderut.
Syrehalterna i bottenvattnet är däremot högre i Bottenhavet än i Norra Egentliga Östersjön, där syrebristen gör att vitmärlan inte förekommer djupare ned än cirka 45 meter. I centrala Bottenhavet påträffas vitmärlan ända ned på 130 meters djup.
Syrebristens inverkan innebär att frekvensen av honor med döda äggsamlingar (en typ av reproduktionsstörning) oftast är högre i Norra Egentliga Östersjön än i Bottenhavet.
Effekter av färre vitmärlor
Bild: Underlag från Helcom Reproductive disorders: malformed embryos of amphipods, supplementary indicator, 2016-2021
Vitmärlan är en så kallad indikatorart på miljötillståndet i Östersjön och ingår i rapporteringen som regelbundet görs till Helcom. Kartan visar den senaste bedömningen av miljöstatusen utgående från andelen missbildade embryon under rapporteringsperioden 2016–2021 (Holas 3).
Den höga andelen honor med missbildade embryon (över 40-50 procent av alla gravida honor) som ibland observeras i Östersjön kan resultera i att populationen vitmärlor minskar kraftigt. Eftersom vitmärlan är en nyckelart i havets mjukbottensamhällen kan dessa nedgångar påverka samspelet mellan organismerna och hela samhällets stabilitet. Födotillgången för fisk kan försämras om vitmärlorna minskar. Det är få bytesdjur för fisk som har lika hög fetthalt som vitmärlor. Även syresättningen av bottnarna kan bli sämre, eftersom vitmärlans grävande bidrar till att luckra upp sedimenten.
Frekvensen av de olika embryoskadorna varierar mellan havsområdena – de flesta typer av missbildningar är vanligare i Västra Gotlandsbassängen och norra egentliga Östersjön jämfört med i Bottenhavet. Olika typer av missbildningar är specifika för vissa miljögifter, till exempel har exponering för PAH:er och tungmetaller som krom och zink kopplats till avstannad utveckling av embryon.
Längst söderut i Bornholmsbassängen är bara ett fåtal mätningar gjorda, men här fanns en hög andel skadade embryon, vilket troligtvis beror på föroreningar i detta område (Hanöbukten).
Bild: Brita Sundelin. Collage: Maria Lewander
Bilderna visar normala och samt missbildade embryon i olika stadier av utvecklingen. Embryona analyseras under vintern. Då befinner de sig vanligtvis i utvecklingsstadium 5–7 och kan visa missbildningar som exempelvis ödem (membranskada) eller missbildad tarm.
Missbildade embryon av vitmärla i Östersjöns olika bassänger under åren 2016–2021. Blå och röda linjer visar tröskelvärden för missbildade embryon respektive frekvensen honor med minst 1 missbildat embryo. Den gröna rutan visar opåverkad miljöstatus, vilket innebär att observationerna ligger inom den normala variationen. De observationer som ligger utanför det gröna fältet visar förhöjda frekvenser av missbildningar. Varje punkt representerar ett undersökningsområde med flera stationer; Kvarken (1 region, 4 stationer, Bottenhavet (4 regioner, 13 stationer), Norra Egentliga Östersjön (1 region, 5 stationer), och Västra Gotlandsbassängen (3 regioner, 13 stationer).
Vitmärlan – viktig föda på havets botten
Vitmärlan (Monoporeia affinis) är en nyckelart i Östersjön som har sitt ursprung i sötvatten. Den är föda åt flera fiskarter och ryggradslösa djur, till exempel ishavsgråsugga (Saduria entomon), korvmask (Halicryptus spinulosus) och fjällmask (Bylgides sarsi). Den är även viktig för syresättningen av bottensedimentet genom sitt grävande beteende. Vitmärlans marina släkting Pontoporeia femorata är inte lika vanlig. I Bottenhavet, där salthalten är lägre förekommer endast ett fåtal individer vid några provtagningslokaler på större djup med högre salthalt.
Vitmärlans embryon är känsliga för föroreningar och skadade embryon tyder på att ett område kan vara påverkat av miljögifter. Därför används embryo...
Övervakning av vitmärla är en del av den nationella miljöövervakningen. En rad faktorer som fekunditet (xxx), utvecklingsgrad hos embryon, missbildade embryon, döda respektive obefruktade/outvecklade embryon och döda eller delvis döda ägg hos honan undersöks.
