Publicerat: 6.8.2026
Text: Kirsi Keskitalo
Redigering: Viestintätoimisto Jokiranta Oy
Bilder: Kirsi Keskitalo

De arktiska områdena uppvärms hela fyra gånger snabbare än det globala genomsnittet. Den globala uppvärmningen smälter utöver havsisen också permafrosten, alltså sådan mark som varit frusen minst två år i följd.

Jordmaterialet i permafrostområdena har lagrat enorma mängder organiskt material som har förblivit fruset i tusentals år. Enligt uppskattningar innehåller dessa organiska kollager till och med dubbelt så mycket kol som finns i atmosfären för närvarande. När detta organiska material bryts ned kan det frigöras växthusgaser i atmosfären som ytterligare förstärker klimatuppvärmningen.

Kustområdena vid Ishavet i Sibirien löper hög risk för att permafrosten ska smälta eftersom permafrosten längs Sibiriens kust innehåller mycket is. När den ishaltiga permafrosten smälter kan kustområdena snabbt eroderas, vilket leder till att mer jordmaterial hamnar i havet.

Erosionen längs kusterna ökar också i och med att havsisen smälter. Utan havsisen är kusterna utsatta för större vågor och stormar som drar med sig jord från kusten ut i havet. Ställvis drar sig kusten tillbaka upp till tio meter per år. Dessutom har man förutspått att de arktiska floderna kommer att strömma allt kraftigare, vilket också bidrar till att jordmaterial hamnar i havet. I havet kan jordmaterialet antingen sedimenteras på havsbottnen eller brytas ned och frigöra växthusgaser.

Mikroberna hjälper oss att förstå vad som händer på havsbottnen

Målet för vårt forskningsprojekt är att med hjälp av molekyltekniker klarlägga vad som händer med det organiska materialet på havsbottnen. Vi undersöker skikten på havsbottnen, alltså sedimenten, på den sibiriska kontinentalsockeln i haven vid Kara, Laptev och Östra Sibirien. Sedimenten på havsbottnen utgör ett viktigt kollager men deras förmåga att lagra kol förmodas försvagas till följd av klimatförändringen – delvis på grund av det ökande jordmaterialet. På havsbottnen kan mikroberna bryta ned organiskt material som sedan frigör växthusgaser.

I tidigare studier har man i olika delar av Ishavet identifierat olika mikrobsamhällen med hjälp av metagenomiska analysmetoder, dvs. genom att i sedimenten undersöka mikrobsamhällenas gener. I det här området har mikrobernas ämnesomsättning, alltså metabolomiken, knappast alls undersökts.

Vår forskning behövs alltså, eftersom klarläggandet av slutprodukterna från mikrobernas ämnesomsättning med hjälp av metabolomik bidrar till en förståelse för hurdana biokemiska processer som skett i sedimenten. Dessutom kartlägger vi sedimentens sammansättning och ursprung, vilket ökar förståelsen för mikrobernas livsmiljö.

Havsbottnen förändras i takt med klimatet

Erosionen längs kusterna och flodernas kraftigare vattenföring ökar mängden organiskt material på havsbottnen. Dessutom förutspås den marina primärproduktionen öka, vilket också påverkar det organiska materialets mängd och sammansättning.

Genom att kombinera metagenomiska och metabolomiska forskningsmetoder med geokemiska metoder kan vi studera hur mikroberna fungerar i olika miljöer och hur det organiska materialets större mängd och sammansättning påverkar mikrobernas verksamhet samt nedbrytningen av organiskt material. Vår forskning bidrar till att kartlägga sammansättningen i Ishavets botten som ständigt förändras, mikrobernas verksamhet i sedimenten samt på vilket sätt dessa processer eventuellt påverkar den globala uppvärmningen.

De sediment som används i denna studie samlades in 2020 som en del av ett svenskt-ryskt forskningsprojekt som fokuserar på följderna av klimatförändringen i den sibiriska kontinentalsockeln. 

 

 

FD Kirsi Keskitalo är doktor i geovetenskaper och arbetar som forskare vid Northumbrian University i Storbritannien. Hon har forskat kring kolcirkulationen och växthusgasutsläppen i de arktiska permafrostområdena såväl i strömmande vatten som i Ishavet. I sin forskning har hon använt biogeokemiska analysmetoder.

 

 

 

Källor:

• Arrigo, K.R. and van Dijken, G.L.: Continued increases in Arctic Ocean primary production. Prog Oceanogr, 136,60-70, doi.org/10.1016/j.pocean.2015.05.002, 2015.
• Fritz, M., Vonk, J. E. et al.: Collapsing Arctic coastlines. Nat. Clim. Chang. 7:6–7 doi:10.1038/nclimate3188, 2017.
• Hugelius G, Strauss J, et al.: Estimated stocks of circumpolar permafrost carbon with quantified uncertainty ranges and identified data gaps. Biogeosciences. 11:6573–6593, doi:10.5194/bg-11-6573-2014, 2014.
• Jeon, J., Park, Y. et al.: Microbial profiling of the East Siberian Sea sediments using 16S rRNA gene and metagenome sequencing. Sci Data, 11:1350. doi.org/10.1038/s41597-024-04177-0, 2024.
• Oziel, L., Gürses, Ö. et al.: Climate change and terrigenous inputs decrease the efficiency of the future Arctic Ocean’s biological carbon pump. Nat. Clim. Chang. 15:171–179, doi.org/10.1038/s41558-024-02233-6, 2025.
• Rantanen, M., Karpechko A.Y. et al. The Arctic has warmed nearly four times faster than the globe since 1979. Communications Earth & Environment 3, no. 168: 1–10. https://doi.org/10.1038/s43247-022-00498-3, 2022. 
• Walker, A.M., Leigh, M.B. et al.: Patterns in Benthic Microbial Community Structure Across Environmental Gradients in the Beaufort Sea Shelf and Slope. Front. Microbiol. 12:581124.doi:10.3389/fmicb.2021.581124, 2021.