Forskere gjør en omfattende kartlegging av havbunnen i norske havområder. De undersøker alt fra dybde, bunnforhold, biologisk mangfold og dyresamfunn, naturtyper og forurensing i sedimentene.

Siden 2018 har miljø-DNA vært en del av prøvetakingen i det store norske forskningsprogrammet Mareano. Forskerne tar prøver av bunnvann- og sedimenter som deretter analyseres for genetiske spor.

– Målet er at det en gang i fremtiden skal være mulig å ta litt bunnsedimenter i et glass, kjøre det gjennom analysemaskiner, og deretter få vite hvilke hundretalls arter som lever i det spesifikke miljøet, sier Børge Holte, forsker og prosjektleder for miljø-DNA i Mareano.

Alle organismer etterlater DNA-spor

Men hvordan er det mulig å hente ut så mye informasjon fra så små prøver?

Alle levende organismer avgir arvestoff, eller DNA, til miljøet rundt seg. Dyr som lever i vann, avgir celler gjennom for eksempel avføring, hudceller eller skjell. Siden DNA finnes i alle celler, vil enhver organisme etterlate genetiske spor i det miljøet den oppholder seg i.

Dermed kan analyser av genetiske spor i vannprøver eller bunnsedimenter gi betydelig informasjon om hvilke arter som lever i økosystemet. Slike prøver kalles miljø-DNA, eller eDNA der e står for «environmental.»

I vann brytes miljø-DNA i døde celler så raskt ned at undersøkelser av sporene vil gi et tilnærmet sanntidsbilde over hvilke arter som oppholder seg i miljøet, eller som nettopp har svømt eller krøpet forbi.

Alle bunndyrene skal få sin egen strekkode

Forskerne får hjelp i arbeidet med å kartlegge havbunnen. De har i flere år samarbeidet med Universitetsmuseet i Bergen for å identifisere og finne de genetiske kodene til de virvelløse artene som lever på havbunnen.

Målet er at hver art forskerne finner i Mareano-kartleggingen får sin egen DNA-strekkode.

Universitetsmuseet i Bergen leder arbeidet med å produsere DNA-strekkoder for arter som lever i norske havområder. Alle DNA-strekkoder som produseres lastes opp i den internasjonale «Barcode of Life» databasen, som per nå inneholder et bibliotek med over 5 millioner gensekvenser eller strekkoder, fra flercellede organismer.

Denne databasen oppdateres kontinuerlig etter hvert som nye arter og DNA-sekvenser legges inn.

– Da kan vi på sikt finne sekvenser av en art sin strekkode i miljø-DNA-prøvene, uten at vi manuelt trenger å identifisere hvilke arter det er. Universitetsmuseet har gjort en fantastisk innsats her sammen med blant annet «Norwegian Barcode of life»- initiativet, sier Holte.

Norwegian Barcode of Life (NorBOL) er et nasjonalt nettverk av forskningsinstitusjoner for samarbeid om DNA-strekkoding i Norge.

Men fortsatt gjenstår det mye arbeid. Til nå har forskerne fått strekkodene til omtrent 500 ulike arter av de over 2000 artene som er samlet inn i Mareano-prosjektet.

Må lagres i superfrysere

Når DNA-prøvene er tatt må de lagres om bord i en «superfryser» ved minus 80 grader slik at materialet blir bevart, før de analyseres i Havforskningsinstituttets miljøDNA-laboratorium i Tromsø.

Før analysene gjennomføres må DNA fra prøvene skilles ut. Dette gjøres i et eget laboratorium med strenge krav til renhet, slik at prøvene ikke blir forurenset av andre DNA-kilder.

Miljø-DNA-prøvetakingen startet i to fjorder på Svalbard, Kongsfjorden og Rijpfjorden.

Rijpfjorden nord på Svalbard er en fjord som er lite berørt av dagens klimautvikling. Den kan derfor være en god referanse til en normal situasjon når forskere i fremtiden skal se etter klimaendringer.

Mye tyder på at det samsvarer

Foreløpig er metoden i testfasen. Det vil si at forskerne sjekker hvordan miljø-DNA-analysene samsvarer med det som manuelt blir registrert av forskere og teknikere om bord.

Det gjenstår mye analysearbeid før de vet om metoden kan brukes på fremtidige tokt.

Forskerne kaller de foreløpige resultatene interessante. Det er samsvar mellom faunaen de fysisk har registrert og miljø-DNA-prøvene. Holte sier at forskerne fortsatt har mange analyser igjen.

Dersom forskjellene mellom eDNA og fysiske funn er stor må de forske videre, men dersom forskjellene er små er de ett steg nærmere til at metodene kan tas i bruk.

Bedre overvåking er målet

Kartlegging av havbunnen slik det gjøres i dag er både langvarig og omfattende. Fordelene med miljø-DNA er at det raskere kan gi et overblikk over miljøet prøvene tas fra, i tillegg til at det er mindre ressurskrevende.

I tillegg til å gi et svar på hvilke arter som lever eller beveger seg på en bestemt lokalitet, vil bruk av miljø-DNA effektivt kunne avsløre endringer over tid i lokale økosystem knyttet til forurensning eller klimaendringer.

– Vi er et stykke unna der nå, men dette er i hvert fall starten. I fremtiden kan dette bli et viktig tilleggsverktøy sammen med manuell prøvetaking, sier Børge Holte.

Artikkelen er produsert og finansiert av Havforskningsinstituttet

Havforskningsinstituttet er én av 77 eiere av forskning.no.
Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff. Her kan du lese mer om ordningen.

Fikk du med deg disse sakene fra Havforskningsinstituttet?

• 

  Ny teknologi forbedrer overvåkingen av skadelige alger

• 

  Nå finner havforskerne mye asiatisk penselkrabbe i Oslofjorden

• 

  Slik beveger gravide haier seg langs norskekysten

• 

  Dette kan skje når de største fiskene forsvinner fra fjordene

• 

  Da fartøyet «Frigg» målte brisling i Hardangerfjorden, satt kapteinen på et rom i Bergen

• 

  Menneskelig aktivitet har større påvirkning på kysten i sør enn i nord

Les flere saker fra Havforskningsinstituttet her.