Forskare studerar östersjösillens lekcykel för att förstå anpassning till klimatförändringar

Vi befinner oss i en hangarliknande byggnad nära kusten, mellan Oxelösund och Trosa. Belysningen är dämpad och från två enorma vattentankar hörs ett kraftigt, rytmiskt brus. Ungefär som när vågor slår mot en klippstrand.

Bygget invigdes i våras och har fått det engelska namnet Baltic Waters Fish Laboratory.

– Här har vi en helt unik chans att få svar på en av biologins stora gåtor, säger Leif Andersson och pekar mot vattentankarna där något blänker till under ytan.

Han är professor vid Uppsala universitet och har specialiserat sig på att studera hur den atlantlevande sillen har anpassat sig genetiskt för att klara livet i Östersjöns krävande brackvattenmiljö. När den fångas norr om Kalmarsund kallas den ofta strömming, men Leif Andersson föredrar att säga östersjösill för att omfatta hela brackvattenområdet.

Men den undersökning som står på schemat i dag handlar om en mer utbredd egenskap som är helt avgörande för så gott som alla arter på jorden: Hur vet man när det är dags att para sig?

Det är ju ingen idé att slösa energi och ansträngning på något så krävande om det inte finns några andra i närheten som så att säga hakar på – eller om ungarna föds när det inte finns tillräckligt mycket att äta.

Här kan sillen ge ledtrådar, eftersom olika bestånd leker vid olika tider på året. Forskarna vill ta reda på hur det kommer sig att fiskarna utifrån exakt samma information om till exempel dagarnas längd, vattentemperatur och näringstillgång kan samordna leken vid helt olika tidpunkter.

– Vi har visat att vårlekare och höstlekare är genetiskt olika och vi har identifierat de gener som är inblandade. Men än så länge förstår vi inte mekanismen och vad som händer i fiskarnas hjärnor, säger Leif Andersson.

I de stora vattentankarna bakom honom simmar ett par hundra östersjösillar som fångades varsamt i skärgården utanför Trosa i början av sommaren, i samband med vårleken. Miljön i laboratoriet ska nu efterlikna tillvaron i havet. Vattentemperaturen är noga kontrollerad och den dunkla belysningen motsvarar styrkan nere i djupet och följer solens gång utanför.

En gång i månaden håvar forskarna upp ett antal fiskar för att studera hur de förändras inför nästa vårlek. Fiskarna vägs, mäts och dissekeras. Vävnadsprover från hjärnan ska ge svar på vilka gener som uttrycks i de delar som registrerar olika miljöfaktorer och reglerar utsöndringen av viktiga hormoner som styr leken.

– Vi hoppas kunna se resultat nästa år. Det här är grundläggande mekanismer som spelar roll för hur arter kan anpassa sig till klimatförändringarna då förhållandet mellan temperatur, ljus och tillgång på föda förskjuts. Förmodligen kommer östersjösillen att tvingas ändra lektider i takt med att vattnet blir varmare, säger Leif Andersson.

Hur det kommer att lyckas återstår att se. Forskargruppens övriga studier visar att östersjösillen har klarat många utmaningar tidigare. Men då har det inte krävts lika snabba förändringar.

Nyligen identifierade forskarna till exempel en uppsättning gener som ger äggen kraftigare skal, så att de inte sväller upp och går sönder när vattnet inte är lika salt som ute i Atlanten. Och för att larverna ska kunna ta sig ut ur äggen finns extra gener för ett enzym som bryter upp de starka bindningarna i skalet.

– Vi vet nu att det finns en betydligt större variation hos östersjösillen än man tidigare har trott. Det är en unik fisk med väldigt specifika anpassningar som är viktiga att bevara eftersom den är en nyckelart i Östersjöns ekosystem, säger Leif Andersson.

– Dessutom ser vi att fiskarna lever i mindre, lokala bestånd som kan skilja sig genetiskt från varandra. Det är otroligt viktig kunskap för att kunna förvalta fisken på ett hållbart sätt, tillägger han.

För det finns en utmaning som östersjösillen inte har hunnit anpassa sig till under evolutionens gång. Det storskaliga industrifisket. Tvärtom bär den med sig ett beteende som snarast gör den extra sårbar för den typen av hot, där mer än tio miljoner fiskar kan svepas upp i ett enda drag – instinkten att varje år samlas i enorma, gemensamma stim längre ut till havs innan bestånden går in till sina respektive hemvikar för att para sig.

Det är under denna tid som den storskaliga trålningen sker.

– Då har man ju ingen koll på vilka lokala bestånd man trålar på, det blir helt slumpmässigt. Så risken finns att vissa blir så hårt beskattade att de får svårt att föryngra sig när de återvänder till sin hemort för att leka, säger Leif Andersson.

Det här är ett av flera exempel på viktiga faktorer som än så länge inte vägs in när fiskekvoterna bestäms inom EU, trots att de ska sättas utifrån en vetenskaplig rådgivning som tas fram av det internationella havsforskningsrådet ICES.

Det beror på att ICES uppdrag inte handlar om att ta hänsyn till lokala bestånd eller hur olika delar av ekosystemet påverkar varandra. Forskarna ska endast räkna på det totala beståndet utifrån en teoretisk modell och svara på hur mycket som maximalt kan fiskas år för år.

Det har lett till ett överfiske under lång tid, som har pressat ned bestånden av sill och strömming till kritiskt låga nivåer. Fiskekvoterna har varierat kraftigt. Varje liten uppgång i antalet fiskar har resulterat i höjda kvoter följande år.

– Bestånden har åkt jojo upp och ned sedan industrifisket inleddes, och legat kring kritiska nivåer sedan 1980-talet, säger Henrik Svedäng, forskare vid Östersjöcentrum på Stockholms universitet.

Den senaste tiden tycks bestånden återigen ha vuxit en aning i centrala Östersjön. Inför höstens kvotförhandlingar har ICES därför skrivit i sin rådgivning att fiskekvoterna kan mer än fördubblas nästa år. EU-kommissionen har i sin rekommendation till ministerrådet, som ska klubba kvoterna i slutet av oktober, föreslagit en ökning med 49 procent.

– Min personliga åsikt, som forskare, är att man borde ha infört mycket lägre kvoter redan för flera år sedan, för att ge beståndet en riktig chans att återhämta sig. Men det är ju så att vi inom ICES har i uppdrag från EU att utforma råden på det här sättet, säger Mikaela Bergenius Nord som är forskare vid Havsfiskelaboratoriet vid SLU och i flera år har varit ansvarig inom ICES för att uppskatta bestånden av strömming i centrala Östersjön och Bottniska viken.

Isabella Lövin (MP), som är ledamot i EU-parlamentets fiskeriutskott, menar att EU:s fiskeriförvaltning måste göras om i grunden. Inom utskottet har hon tagit fram ett förslag till en ny och försiktigare modell, som röstades igenom i parlamentet tidigare i år. Rapporten har sedan lämnats över till EU-kommissionen, där förslag till ny lagstiftning kan utformas. Än så länge har det inte kommit några reaktioner.

Hon är bekymrad inför höstens kvotförhandlingar.

– Det vore otroligt oansvarigt att fiska bort den här möjligheten till ett livskraftigare bestånd. Vi kan inte fortsätta på samma sätt som har lett till att torsken har försvunnit och västra strömmingsbeståndet har kollapsat. Det är som Einstein säger, att fortsätta med samma metod och förvänta sig olika resultat är definitionen av galenskap.

De östersjösillar som simmar i vattentankarna bakom Leif Andersson påverkas inte av kvotförhandlingarna. Kanske kommer de att bidra med värdefull kunskap som kan vara till nytta för deras artfränder ute till havs.

– Det verkar vara så att vår- och höstlekare är olika framgångsrika beroende på klimat- och miljöförhållanden, och det är sannolikt en avgörande pusselbit för deras långsiktiga utveckling och viktigt att ta hänsyn till i förvaltningen, säger Leif Andersson.

Han tittar ned i tanken. De enskilda fiskarna bildar snabbt ett stim när de upptäcker hans skugga.

– Om Östersjösillen skulle gå förlorad så försvinner unika anpassningar och en värdefull del av den biologiska mångfald som finns inom arten sill, tillägger han.