Tema: Planteplankton – nødvendige men tidvis skadelige

rosendal.jpg

Oppblomstringer av den ufarlige kalkalgen Emiliana Huxleyi er lette å oppdage siden de gir turkis-blakket farge på vannet. Fargen oppstår når sollyset reflekteres fra kalkplatene som dekker overflaten av algen eller flyter fritt i vannet.

Fotograf: Irene Huse / Havforskningsinstituttet

Planteplanktonet er havets gress, et hovedledd i næringskjeden. Men et fåtall av artene kan også skape problemer.

Plankton deles inn i to hovedgrupper: planteplankton (også kalt plankton, planktonalger og algeplankton) og dyreplankton (også kalt zooplankton).

Det er anslått at det finnes mellom 4000 og 5000 arter av planteplankton i verdenshavene. De aller fleste av disse lever fritt i vannmassene, men noen lever på bunnen, i sand eller som parasitter på eller i andre organismer. Planteplankton er en helt nødvendig del av næringskjeden i havet, selve basisen for liv. Men ikke alle anses som like nyttige.

Planteplankton er den viktigste primærprodusenten i havet. Gjennom fotosyntesen danner planteplanktonet organisk karbon ved bruk av karbondioksid og næringssalter, med sollyset som energikilde. Plankton er viktig mat for arter som lever i de frie vannmassene som for eksempel hoppekreps, som igjen er mat for fisk. Produksjon av planteplankton er også viktig for bunndyr ved å tilføre karbon til havbunnen når de synker til bunns.

Gjennom fotosyntesen er planteplankton bindeleddet mellom de uorganiske komponentene (næringssalter, karbondioksid) og andre marine organismer. I tillegg til å være en viktig karbonkilde for andre dyr, produserer planteplanktonet oksygen. Oksygenproduksjonen anses som et betydelig bidrag til oksygenkonsentrasjonene vi har i atmosfæren.

Planteplankton er dermed først og fremst nytteplanter. De danner grunnlag for annet liv. I tillegg er de en essensiell del av den marine næringskjeden og for omsetningen av uorganiske komponenter i sjøen.

Noen alger er "problemalger"

De gangene planteplankton eller alger blir omtalt i media, er det oftest på grunn av iøynefallende fenomener som misfarging av vannet eller problemer av helsemessig eller økonomisk art – det er snakk om skadelige algeoppblomstringer.

I dag er om lag 100 av totalt 4000–5000 arter beskrevet som potensielt skadelige eller produsenter av algegifter. Omtrent halvparten av disse finnes i norske farvann, og til nå er det 10-15 av dem som har forårsaket problemer. Hva er en skadelig algeoppblomstring? Er alle algeoppblomstringer skadelige? Og er det slik at bare de algene som danner oppblomstringer er skadelig?

En rekke oppblomstringer om våren, sommeren og høsten er en naturlig del av den årlige syklusen til planteplanktonet og en viktig del av energitransporten i havet. Med andre ord er ikke oppblomstringer i seg selv skadelige, men et naturlig og nødvendig fenomen.

Om en algeoppblomstring er skadelig eller ikke, er avhengig av artene som inngår i disse oppblomstringene og mengden alger. Det er ikke lett å gi en god definisjon på skadelige algeoppblomstringer, men Det internasjonale havforskningsrådet ICES har definert det slik: "Skadelige algeoppblomstringer er algeforekomster som er påfallende, spesielt  for allmennheten, gjennom direkte eller indirekte effekter, som misfarging av vannet, skumdannelse, dødelig overfor fisk og andre organismer eller giftighet for mennesker." 

Når algearter som produserer giftstoffer er involvert, bruker vi ofte begrepet «skadelige algeoppblomstringer». I mange tilfeller vil ordet oppblomstringer kunne være misvisende, da enkelte giftproduserende arter sjelden opptrer i høye tettheter i vannet. Disse algene vil likevel kunne føre til negative effekter for mennesker. Dermed faller de innenfor definisjonen av skadelige algeoppblomstringer.

Når man arbeider med skadelige alger eller problemlager, deler man dem oftest inn i tre hovedgrupper basert på deres negative effekt:

Oppblomstringer som gir store mengder alger

Mikroalger vil lokalt og i kortere perioder kunne forekomme i store mengder (eller "høy biomasse"). I slike oppblomstringer er det snakk om alger som ikke er giftige, men hvor en skadelig effekt kan oppstå fordi de forekommer i svært stor tetthet. Slike oppblomstringer kan føre til oksygenmangel på grunn av høy respirasjon i vannsøylen eller på bunnen i forbindelse med nedbryting av algebiomassen

Slik oppblomstring kan også forårsake "estetiske skader" i form av synlig misfarging av vannet eller skumdannelse langs stranden. Ved denne type oppblomstringer er det sjelden snakk om skader på organismer, bortsett fra på "fastsittende" organismer i sedimenter som får for lite oksygen. Man har sett at ville bestander av fisk under slike tilfeller trekker ut av områdene og sjelden tar skade av oppblomstringene. En rekke arter har vært knyttet til denne type oppblomstringer, for eksempel Phaeocystis, Tripos (syn Ceratium) og Gymnodinium chlorophorum. Et annet algeproblem er giftige arter som kan være direkte skadelige for marine organismer som eksponeres for dem. De kan også skade ved at giften akkumuleres og føres videre i næringskjeden.

Problem for oppdrettsfisk

For fisk i oppdrett er problemet hovedsakelig knyttet til kjemiske eller mekaniske skader på gjellene som følge av mye alger. Mekaniske skader kan oppstå når alger har strukturer som gjør at de kan punktere celler i gjellene og føre til problemer med oksygenopptaket. På Vestlandet er det rapportert flere tilfeller av dette, der høye tettheter av enkelte kiselalger innen slekten Chaetoceros er årsaken.

Chaetoceros decipiens

Andre alger kan produsere store mengder ”slim” som kan tette gjellene (f.eks. Pseudochattonella). I tilfeller der kjemiske komponenter er inkludert, benyttes ofte begrepet ictyotoksiner som en felles betegnelse for stoffer som kan være livstruende for fisk og andre organismer. Det dreier seg om ulike giftstoffer og forgiftningsmekanismer som bare delvis er kjent. Hos oss har særlig representanter fra slektene Karenia, Verrucophora, Chrysochromulina og Prymnesium forårsaket betydelig fiskedød i oppdrettsanlegg. Ichthyotoksin er ikke direkte skadelig for mennesker.

Våren 2019 tar en skadelig oppblomstring av Chrysochromulina leadbeateri livet av tonnevis med oppdrettslaks i Nord Norge. Les mer om den her: Dette vet vi om den såkalte «dødsalgen» i Nord-Norge

Bilde av Chrysochromulina leadbeateri. Bilde 1 viser hele algen, de andre er nærbilder av ulike deler av den. Denne algen er så liten at forskerne må bruke elektronmikroskop for å se detaljene. (Foto: Wenche Eikrem og Antje Hofgaard / Universitet i Oslo (etter avtale))

Oppsamling av algegifter i skjell

I vår del av verden er dette problemet knyttet til forgiftning etter at man har spist skjellprodukter, hovedsakelig blåskjell. Problemet skyldes akkumulering av algetoksiner i skjell uten at skjellene selv tar synlig skade av det. Blåskjell filtrerer store mengder vann hver dag, og er det giftige alger i vannet, kan giftstoffene konsentreres i skjellene. Blåskjellene kan dermed inneholde høye konsentrasjoner av toksiner selv om det er få toksinproduserende algeceller i sjøvannet.

Denne typen problemer er hovedsakelig knyttet til gruppen planteplankton som kalles fureflagellater, men også kiselalger kan forårsake dem. Det finnes ikke effektive behandlingsmetoder for å redusere giftinnholdet i høstede skjell, og det er heller ikke mulig å se på et skjell om det inneholder toksiner. Skjell som omsettes i butikken er alltid testet og trygge. For dem som ønsker å samle skjell selv, er det lurt å sjekke Mattilsynets blåskjellvarsel for å finne ut om det er områder man ikke bør høste fra.

I tillegg til i blåskjell, har algetoksiner blitt registrert i en rekke andre skjellarter, snegl, hummer, krabbe og fisk. Når vi omtaler algetoksiner er det vanlig å dele de ulike algegiftene inn i grupper ut fra virkningene de har på mennesker:

ASP (Amnesic Shellfish Poisoning – forgiftning med hukommelsestap): Forgiftningen skyldes en aminosyre, domoi-syre. Den ble første gang registrert i Canada i 1987 da 107 personer ble syke. 22 av dem fikk permanente skader og tre døde. Giften er påvist i flere arter innen kiselalgeslekten Pseudo-nitzschia. Noen av artene er vanlige i norske farvann. ASP-toksiner er påvist over faregrenser i en rekke land i Europa, men sjelden i Norge.

Symptomene er magekrampe, diaré, oppkast og nevrologiske problemer som svimmelhet, hukommelsestap og hallusinasjoner. Det finnes ingen medisinsk behandling mot denne type forgiftning, men heldigvis er få mennesker blitt rammet etter at man ble klar over problemet.

Pseudo-nitzschia sp

PSP (Paralytic Shellfish Poisoning – lammende skjellforgiftning): Dette er muligens den kraftigste forgiftningstypen og skyldes en rekke giftstoffer, hvorav saxitoksiner er best kjent og mest vanlig. Den har vært kjent siden 1800-tallet fra Canada. I dag er PSP registrert i hele verden, også i Norge. Spesielt arter innen fureflagellatslekten Alexandrium produserer PSP-toksiner.

De første symptomene på forgiftning er kløe og en nummen følelse rundt munnen, som siden sprer seg til ansiktet, nakke og fingre. Nummenheten etterfølges av hodepine, kvalme og diaré. Alvorlig forgiftning medfører muskellammelse og stort pustebesvær, og kan være dødelig. Forgiftningen medfører ingen varige skader. Det er viktig å oppsøke lege så snart man merker alvorlige symptomer.

DSP (Diarrhetic Shellfish Poisoning – diarégivende skjellforgiftning): Dette er mindre farlige algegifter, men forekommer hyppigere og over større områder av kysten vår enn de andre. DSP er påvist i hele verden. Som for flere andre algegifter er det snakk om et kompleks av toksiner, hvor dinophysis- og okadasyretoksiner er de mest fremtredende. Ulike slekter innen fureflagellater er kjent for å produsere denne gruppen toksiner. Den mest kjente slekten er Dinophysis, der arten Dinophysis acuta har vist seg å være den mest potente i norske farvann.

Dinophysis acuta

Fra en halv time til noen få timer etter at man har spist blåskjell som inneholder DSP-toksiner, oppstår diaré, oppkast og magesmerte. Det er ingen behandlingsmetode, men full restitusjon etter noen dager. I tillegg til de tre nevnte skjellforgiftningene er det registrert andre toksinkomplekser i norske farvann (f.eks. yessotoksin og azsaspiracid), men disse er mindre vanlige i skjell og svært sjelden over faregrensen for konsum.

I regi av Mattilsynet har vi i Norge hatt et overvåkningsprogram for skjell i mange år. I tillegg har det vært en rekke nasjonale og internasjonale forskningsprosjekt på temaet skadelige alger. Gjennom dette arbeidet er det fremkommet mye kunnskap omkring toksinproduserende alger og oppsamling av toksiner i blåskjell. Kunnskap er viktig for utvikling av rådgivningen knyttet til mattrygghet ved konsum av blåskjell. Mattilsynet gir kostholdsråd om blåskjell og utgir et ukentlig varsel på Matportalen. En velfungerende overvåkning og rådgivning er trolig en årsak til at få mennesker utsettes for forgiftninger i Norge.

Det er økende etterspørsel etter kunnskap og data om oppsamling av algetoksiner i andre skjellarter. I de senere årene er det først og fremst knyttet til konsum av stillehavsøsters som er blitt svært tallrike langs kysten i Sør-Norge. For øyeblikket pågår det ikke overvåkning av denne arten, men forskerne jobber for å skaffe mer kunnskap om toksiner i østersene.