På jakt efter luftens okända arter

Hur har den biologiska mångfalden i luften utvecklats sedan 1960-talet? Det ska forskare ta reda på i ett nytt projekt.

På 1960-talet sattes sex stycken mätstationer upp från norr till söder i Sverige. Syftet var då att mäta radioaktivt nedfall, uppgifter som fortfarande tas fram och kontrolleras av Totalförsvarets forskningsinstitut.

Men de filter som används vid stationen fångar även in mycket annat, berättar Per Stenberg, forskare vid Umeå universitet och Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI), samt projektledare för projektet Luftburen biodiversitet och förekomsten av patogener i Sverige.

– Det är ett enormt omfattande material, säger han.

Genom att använda endast en procent av filtren, och skydda resterande delar för framtida behov, har Per Stenberg och hans kollegor börjat nysta i vad som gömmer sig i dem. För att identifiera sina fynd har de använt sig av så kallad DNA-sekvensering.

– Tekniken har på senare tid flitigt använts för att studera biodiversitet i vatten- och jordprover. Däremot har väldigt få studerat den biodiversitet som finns i luften.

Tidigare okända arter

Och fynden är varierande; bakterier, virus, växtpollen, svampar och alger. En kubikmeter luft kan innehålla DNA-spår från tusentals upp till miljontals organismer som dessutom kan spridas över väldigt långa avstånd – till och med mellan kontinenter.

– Men för många av våra fynd finns ingen matchande DNA, vilket innebär att de är tidigare okända arter för oss.

Filtren i mätstationerna har bytts ut en gång per vecka under 50 års tid.

– Detta ger oss en unik möjlighet att studera luftburen biodiversitet över mycket lång tid och med väldigt detaljerad upplösning.

Traditionellt har ett begränsat antal arter använts som indikatorer för utvecklingen inom biologisk mångfald.

– Ofta är det arter som är lätta att se med blotta ögat, men med denna teknik kan vi se så mycket mer. På så sätt kan vi få fram helt nya indikatorer, som dessutom sträcker sig hela 50 år bakåt i tiden.

Datamängderna fritt tillgängligt

För att skapa en heltäckande bild kommer fynd av specifika organismer från de insamlade filtren att jämföras med väderdata från SMHI. Fynden kommer också att jämföras mot förändringar i miljön som är skapade av människor, till exempel ändrad markanvändning.

I luftfiltren kan också antibiotikaresistensgener identifieras, så inom projektet hoppas forskarna även kartlägga förekomsten av antibiotikaresistens de senaste 50 åren.

Per Stenberg framhåller att de stora datamängderna som projektet skapar kommer att vara fritt tillgängligt.

Genom långa tidsserier kan vi både göra prognoser för framtida förändringar av biodiversitet och förekomst av skadliga organismer

– Vi hoppas att flera olika forskargrupper hittar ingångar, för det finns hur mycket som helst att upptäcka, bland annat som underlag för riskbedömningar inom sjukvård, skogs- och livsmedelsproduktion samt antibiotikaresistens.

– Genom långa tidsserier kan vi både göra prognoser för framtida förändringar av biodiversitet och förekomst av skadliga organismer, men även bidra till en djupare förståelse av hur biodiversitet och enskilda organismer påverkas av klimatförändringar. Detta är en förutsättning för att vi ska kunna göra rätt insatser och uppnå uppsatta mål då det gäller bevarande av biodiversitet, säger han.

Något som överraskade forskarna var att många arter inte har förändrats av klimatförändringarna.

– Även om många organismer uppvisar tydliga trender och förändringar i både förekomst och fenologi – årliga fenomen som till exempel blomningstider – så blev vi förvånade över att många organismer är väldigt stabila över tid