Fréttir

Norrænt netverk um útbreiðslu selastofna í Norður Atlantshafi og áhrif þeirra á sjávarútveg og aðra hagaðila

Nýlega lauk rannsóknar & netverksverkefninu Nordic Seals, eða „Norrænt netverk um selastofna á norðurslóð“, sem Matís leiddi. Verkefnið var styrkt af vinnuhópi Norrænu ráðherranefndarinnar um samstarf í málefnum sjávarútvegs og fiskeldis AG-fisk. Meginmarkmið verkefnisins var að stuðla að myndun netverks hagaðila er koma að rannsóknum á selastofnum, eða verða fyrir áhrifum af selum á svæðinu. En á þann hátt var unnt að stuðla að virku samtali milli lykil hagaðila varðandi útbreiðslu og áhrif sela á umhverfið og samfélögin í N-Atlantshafi þ.m.t. á sjávarútveg og fiskeldi.

Selveiðar voru mikilvæg atvinnugrein víða á Norðurlöndunum fyrr á tíðum, enda veiddu selfangarar frá Noregi, Finnlandi, Grænlandi, Danmörku, Íslandi, Rússlandi og Kanada hundruð þúsunda sela á ári hverju. Þessi iðnaður varð fyrir harðri gagnrýni á áttunda og níunda áratug síðustu aldar þegar dýravelferð fór að skapa stærri sess í umræðunni um nýtingu villtra dýrastofna. Um aldamótin voru svo selveiðar orðnar pólitískt óásættanlegar, sem hafði áhrif á markaði fyrir afurðirnar og gerði það að verkum að selveiðar í atvinnuskyni lögðust að lokum nánast af. Selveiðar í N-Atlantshafi hafa nú verið nánast engar í rúma tvo áratugi. En hvaða áhrif hefur þessi breyting á nýtingu selastofna haft á vistkerfi og efnahag þeirra sem verða fyrir áhrifum af breytingum á stærð og útbreiðslu selastofna?

Nordic Seals netverkið hefur frá því þegar því var komið á fót árið 2021 safnað, greint og miðlað upplýsingum um selastofnana á norðurslóðum og hefur til dæmis:

  • Safnað upplýsingum um selastofna og útbreiðslu á N-Atlantshafi, í Íshafinu, sem og á aðliggjandi hafsvæðum (t.d. Norðursjó, Eystrasalt, Skagerrak, Kattegat o.fl.),
  • Greint möguleg áhrif selastofna á vistkerfið, og kynnt sér þá vinnu sem er í gangi til að meta þau áhrif,
  • Greint hvaða áhrif selastofnar hafa á norrænan sjávarútveg,
  • tilgreint leiðir til að hafa stjórn á selastofnum, þar með talið sjálfbærar veiðar,
  • Kannað og tilgreint hugsanlegar vörur og markaði fyrir selaafurðir, samhliða því að huga að hindrunum eins og dýravelferð, stefnu og pólitískri rétthugsun, matvælaöryggi og eiturefnum.

Helstu niðurstöður áðurnefndrar vinnu má nú sjá í nýútkominni skýrslu, sem nálgas má hér.

Aðrar mikilvægar afurðir verkefnisins eru eftirfarandi:

Í samantekt lokaskýrslu verkefnisins kemur eftirfarandi fram:

Samhliða því sem selastofnar hafa stækkað í N-Atlantshafi, Íshafinu og aðliggjandi hafsvæðum á undanförnum misserum, hafa þeir orðið sífellt umdeildari á meðal sjómanna og annarra hagaðila innan virðiskeðja sjávarafurða. Er því gjarnan haldið fram að stækkandi selastofnar hafi neikvæð áhrif á nytjastofna, aflamagn, afurðagæði og efnahagslega afkomu í sjávarútvegi. Margir vísindamenn og náttúruverndarsinnar hafa aftur á móti bent á skort á upplýsingum og skilningi á hlutverki sela í vistkerfinu. Þó vitað sé að selir nærist á ýmsum fisktegundum er rannsóknum á áhrifum þeirra á stofnstærð, aldursdreifingu og viðgangi nytjastofna ófullnægjandi. Almennt skortir verulega upp á þekkingu á hlutverki og áhrifum sela í vistkerfinu. En þar sem sumir selastofnar hafa enn ekki jafnað sig að fullu á þeim veiðum sem fram fóru fyrir mörgum áratugum síðan er ljóst að ákvarðanir um veiðar og nýtingu sela þurfa að vera grundvallaðar á góðri vísindalegri þekkingu. Í dag er það helst að selir veiðist sem meðafli við aðrar veiðar, og getur það haft veruleg áhrif á viðgang einstakra selastofna. Er seladauði við veiðar á grásleppu hér við land gott dæmi um það.

Afrán og skemmdir á veiðarfærum og eldiskvíum af völdum sela er vel þekkt vandamál, en vistfræðileg- og efnahagsleg áhrif þessa eru hins vegar að mestu órannsökuð. Þá eru hringormar þekkt vandamál sem tengis selum, en hringormar hafa mikil áhrif á gæði, nýtingu og efnahagslega aflkomu í sjávarútvegi. Hér á árum áður voru selir veiddir sérstaklega til að koma í veg fyrir útbreiðslu hringorma, en hver man ekki eftir hingormanefnd?

Rannsóknir sýna að þær selategundir sem eru í N-Atlantshafi og tengdum hafsvæðum þurfa að borða lífmassa sem samsvarar 4-6% af líkamsþyngd sinni á dag til að viðhalda sér. Fjöldi sela á svæðinu er nú orðinn um 14 milljónir einstaklinga og því líklegt að neysla sela á lífmassa sé um þreföld á við veiðar mannanna á svæðinu. En eins og áður sagði er þekking á áhrifum neyslu sela á viðgang nytjastofna ófullkomin.

Selir eiga sér langa sögu sem mikilvægur fæðugjafi á norðurslóðum. Selkjöt er næringarríkt og fullt af mikilvægum amínósýrum, vítamínum og steinefnum. En kjötið inniheldur einnig óæskileg efni sem ógnað geta matvælaöryggi, svo sem hringorma, þungmálma og önnur snefilefni. Innflutningsbann á selaafurðum sem Bandaríkin og ESB settu á fyrir all-löngu-síðan hafa gert hvers kyns viðskipti með selaafurðir nær ómöguleg. En þar sem sumir selastofnar stækka á ákveðnum svæðum verður spurningin um mögulega nýtingu áleitnari. Til að svara þeirri spurningu er þörf á frekari rannsóknum til að skilja betur hlutverk sela í vistkerfinu og hvernig hægt sé að framleiða sjálfbær, örugg og stöðug matvæli og fóður úr selaafurðum.

Fréttir

Sjálfbær hágæða matvæli úr stórþörungum

Upphafsfundur SEAFOODTURE verkefnisins fór fram þann 13. maí 2024 hjá Institute of Food Science Research (CIAL) í Madríd á Spáni. Verkefnið miðar að því að nýta lífmassa stórþörunga til þróunar á sjálfbærum, hágæða matvælum. Verkefnið er styrkt af Sustainable Blue Economy Partnership (SBEP).

Það voru 10 samstarfsaðilar frá 8 löndum sem sóttu upphafsfund verkefnisins sem fór fram þann 13. maí 2024 á Institute of Food Science Research (CIAL) í Madríd á Spáni.

Um er að ræða þriggja ára verkefnið sem felur í sér 9 vinnupakka þar sem eftirtaldir samstarfsaðilar taka þátt:

  • Spanish Council for Scientific Research (CSIC – verkefnisstjórn), Spánn
  • Universidade de Santiago de Compostela (USC), Spánn
  • Tarsus Üniversitesi (Tarsus), Tyrkland
  • Porto-Muiños, Spánn
  • Sapienza Università di Roma (Sapienza), Ítalía
  • Universidade de Aveiro (UA), Portúgal
  • Innovate Food Technology LTD. T/A Innovate Solutions, Írland
  • Matís, Ísland
  • SINTEF Ocean, Noregur
  • Þang / Tartu Ülikool (Tartu), Eistland

Verkefnasíða verkefnisins er aðgengileg hér.

Vefsíðu verkefnisins má svo finna hér.

Fréttir

Hvað verður í matinn? – Málþing Matís um framtíð matvælaframleiðslu

Á föstudaginn næstkomandi, þann 31 maí, fer fram málþing Matís um framtíð matvælaframleiðslu. Málþingið ber yfirskriftina „Hvað verður í matinn?“ og stendur frá 9:00 – 12:30 í Norðurljósasal Hörpu.

Þarna verður það nýjasta á sviði matvælarannsókna í brennidepli ásamt áskorunum og tækifærum í matvælaframleiðslu í framtíðinni. Á meðal fyrirlesara verða Bente Torstensen, forstjóri NOFIMA (matvælarannsóknir í Noregi), Dirk Carrez, framkvæmdastjóri Biobased Industries Consortium og Ólavur Gregersen frá Ocean Rainforest, en sá síðastnefndi er færeyskur frumkvöðull í nýtingu þörunga í matvæli, fóður og umbúðir. Hann hefur komið upp gríðarstórri þörungaverksmiðju og er leiðandi á heimsvísu í rannsóknum og þróun á nýtingu þara. Þessi starfsemi hefur vakið mikla eftirtekt víða um heim enda gæti þessi iðnaður gegnt lykilhlutverki við að skipta út hefðbundnum plastumbúðum fyrir lífbrjótanlegt plast og einnig til að stuðla að auknu fæðuöryggi um heim allan.

Sérfræðingar Matís munu jafnframt kynna sínar rannsóknir, t.d. í tengslum við hliðarafurðir í grænmetisrækt, þróun fiskneyslu Íslendinga, nýtprótein, matvælakerfi í borgum svo eitthvað sé nefnt. Svo munu fulltrúar frá meðal annars SFS, bændasamtökunum og Háskóla Íslands sitja í pallborði og svara spurningum um áhrif matvælarannsókna á matvælaiðnaðinn og samfélagið.

Bjarkey Olsen Gunnarsdóttir, matvælaráðherra, opnar málþingið og fundarstjóri verður Bergur Ebbi. Hér fyrir neðan er dagsrká málþings og skráningarhlekkur. Þau sem skrá sig hér fá einnig sendan hlekk á streymið, en málþinginni verður jafnframt streymt á Visir.is.

Facebooksíða málþingsins

Upptökur, glærur fyrirlesara og myndir frá málþinginu eru aðgengilegar hér:

Hvað verður í matinn? Málþing Matís um framtíð matvælaframleiðslu

Fréttir

Sumarhátíð Matís verður þann 5. júní

Verið öll hjartanlega velkomin á sumarhátíð Matís þann 5. júní næstkomandi kl 16:00 – 18:00 að Vínlandsleið 12.

Það verður sannkölluð skemmtun fyrir alla fjölskylduna, þar sem Stjörnu Sævar mun mæta á svæðið, andlitsmálning fyrir börnin ásamt spennandi vísindastöðvum fyrir unga sem aldna.

Hér er hægt að sjá viðburðinn á Facebook.

Fréttir

Doktorsvörn í efnafræði – Rebecca Sim

Mánudaginn 27. maí næstkomandi ver Rebecca Sim doktorsritgerð sína í efnafræði við Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið Dreifing vatnssækinna og fitusækinna arsen efnasambanda meðal stórþörunga.

Doktorsvörnin fer fram í Hátíðarsal Aðalbyggingar Háskóla Íslands klukkan 11:00 til 13:00. Andmælendur verða Dr. Barbro Kollander, yfirvísindamaður hjá Matvælastofnun Svíþjóðar og Dr. Kristmann Gíslason, fagstjóri efnagreiningarhóps hjá Hafrannsóknastofnun Íslands. Leiðbeinandi er Ásta Heiðrún Pétursdóttir, doktor í efnagreiningum og sérfræðingur hjá Matís.

Í doktorsnefnd eru einnig Dr. Guðmundur Haraldsson prófessor emeritus, dr. Jörg Feldmann, yfirmaður trace Element Speciation Laboratory (TESLA) við háskólann í Graz í Austurríki, og Dr. Karl Gunnarsson, líffræðingur hjá Hafrannsóknnastofun Íslands.

Stjórnandi varnar er Dr. Einar Örn Sveinbjörnsson, deildarforseti Raunvísindadeildar Háskóla Íslands.

Rebecca er frá Norðaustur-Skotlandi en flutti til Íslands árið 2020 til að stunda doktorsnám. Hún lauk BSc í efnafræði við háskólann í Glasgow og MSc í efnagreiningaefnafræði við háskólann í Aberdeen. Rebecca starfar nú sem sérfræðingur í efnagreiningarhópi Matís.

Eftirfarandi er ágrip af ritgerðinni:
Þörungar geta tekið upp mikið magn af frumefninu arsen úr sjónum á efnaforminu ólífrænt arsen sem er þekktur krabbameinsvaldur. Í þörungunum greinist arsen einnig á formi fjölbreyttra lífrænna efnasambanda arsens t.d. arsenósykrur og arsenólípíð, en lífrænar arsentegundir hafa verið taldar hættulausar. Nýlegar rannsóknir á arsenólípíðum hafa þó sýnt að þau geta verið jafn frumudrepandi og ólífræna arsenið og mögulegt er að arsenósykur hafi langvarandi neikvæð áhrif við reglubundna neyslu. Margt leikur á huldu um uppruna arsenólípíða en upphafspunktur framleiðslu þeirra er talinn eiga sér stað í þörungum. Þörungar njóta stöðugt meiri vinsælda á Vesturlöndum. Brýn þörf er á frekari upplýsingum um þessi efnasambönd til að meta til hlítar áhættuna sem fylgir neyslu þeirra og tryggja að settar séu viðeigandi reglur um hámarksmagn þeirra í matvælum. Sýnum af rauð-, græn- og brúnþörungum var safnað nálægt Grindavík og Kjalarnesi. Sýnin voru ítarlega rannsökuð m.t.t. þungmálma og framkvæmd var tegundagreining arsens til að afla upplýsinga um efnaform arsensins. Tegundargreining arsenólípíða er flókin og var framkvæmd í völdum sýnum með massagreinunum HPLC-ICP-M/ESI-MS/MS og HPLC-qToF-MS. Aukinheldur var brúnum stórþörungum skipt í líffræðilega hluta til að ákvarða hvort dreifing arsentegunda sé jöfn um þangið. Takmarkaðar upplýsingar eru til á heimsvísu um arsenólípíð í þangi, svo þessi umfangsmikla prófílgreining þeirra í mismunandi tegundum þörunga mun styðja við að skýra hvernig þessi dularfullu lífrænu efnasambönd arsens myndast og hvar þau eru geymd. Gögnin geta einnig nýst við áhættumat á arsentegundum í þangi til manneldis og geta því haft áhrif á framtíðarlöggjöf um matvælaöryggi.


EU-Funded BioProtect Initiative Launches to Restore & Protect Marine Biodiversity in the Atlantic & Arctic Oceans

In response to the pressing challenges posed by human activities and climate change on marine ecosystems, BioProtect, a newly-funded EU project, has been officially launched. Coordinated by MATIS in Iceland, the 8 million EUR bring together 18 partners from 8 countries. Over the next four years, these partners will collaborate to develop innovative, adaptable, and scalable ecosystem-centered solutions aimed at safeguarding and restoring biodiversity across European seas, from the Atlantic to the Arctic Ocean.

The project will consolidate these solutions into an Area-Based Management Decision Support Framework (ABM-DSF), which will be demonstrated at five different study sites across Europe, including Norway, Iceland, Ireland, the Azores, and Portugal. BioProtect will actively engage with a wide range of stakeholders to ensure the effective implementation and utilisation of its solutions by end-users. By raising awareness and enabling stakeholders and citizens to participate in the decision-making process, BioProtect empowers them to protect and restore marine ecosystems and biodiversity.

Sophie Jensen, Coordinator of BioProtect, highlights the project’s potential impact:

“BioProtect is an innovative project poised to address the urgent need for comprehensive and sustainable solutions to mitigate the effects of human-induced pressures and climate change on marine ecosystems. Through collaborative research, innovation, and strategic partnerships, we aim to deliver a framework that not only preserves but also restores marine biodiversity.”

The project’s diverse consortium will convene on May 22-23, 2024, in Copenhagen, Denmark, for the Kick-off Meeting. This event will bring together all project partners in a collaborative effort to plan the project’s next steps and start delivering impact-driven solutions that effectively address biodiversity loss and climate change.

With its robust framework and collaborative approach, the BioProtect project holds promise and potential for introducing a new era of marine biodiversity conservation and restoration in European seas.

MATIS is a governmentally owned non-profit company based in Reykjavík, Iceland. MATIS is coordinating the BioProtect project. The Icelandic Marine and Freshwater Research Institute is also a key partner in the projects’ administration as Julian M. Burgos is the Scientific leader of BioProtect.

If you would like more information about this topic, please call Sophie Jensen at +354 4225025 or email at sophie.jensen@matis.is.

Fréttir

Hvítfiskvinnsla og landeldi njóta góðs af vinnu í Accelwater verkefninu

Síðastliðna viku fór fram verkefnafundur á Spáni í samstarfsverkefninu Accelwater sem Matís tekur þátt í. Tveir verkefnastjórar frá Matís, þau Sæmundur Elíasson og Hildur Inga Sveinsdóttir sóttu fundinn og kynntu meðal annars þá verkþætti sem þau hafa komið að.

Verkefnið Accelwater snýst um hröðun hringrásar vatns í matvæla- og drykkjariðnaði víðsvegar um Evrópu en helsta markmið verkefnisins er að nýta verðmæti úr vatni og minnka ferskvatnsnotkun við matvælavinnslu. Fjölmargir matvælaframleiðendur og rannsóknaraðilar koma að verkefninu en Matís leiðir þann vinnupakka sem snýr að Íslandi og hér er áhersla lögð á landvinnslu hvítfisks og landeldi laxa. Íslenskir þátttakendur verkefnisins eru auk Matís Matvæla- og næringarfræðideild Háskóla Íslands, Útgerðarfélag Akureyrar og Samherji Fiskeldi.

Á vinnufundinum kynntu Hildur og Sæmundur nýjustu fréttir af íslenska vinnupakkanum. Helstu fréttir sneru að uppsetningu flæði- og orkunema í hvítfiskvinnslu til þess að mæla breytingar og ná fram bæði vatns- og orkusparnaði í vinnslunni. Þar er meistaranemandi frá Danmörku að vinna lokaverkefni sitt kringum þessa vinnu.

Í landeldinu var farið yfir framgang í tilraunum með nýtingu á seyru til áburðarframleiðslu. Þar er komið kerfi sem síar seyruna og skilar sér í þurrefnismassa sem hægt er að nýta m.a. í lífgas eða áburð. Einnig var farið yfir tilraunir með þurrblæðingu á laxi og mögulega nýtingu laxablóðs til verðmætasköpunar.

Loks var farið yfir niðurstöður lífsferilsgreiningar sem unnið er að með Háskóla Íslands. Þar er um þessar mundir verið að greina vatnsnotkun og umhverfisáhrif fiskeldisiðnaðar og fóðurframleiðslu með aðferðafræði lífsferilsgreiningar.

Auk þessarar kynningar voru samstarfsaðilar í verkefninu sem sem staðsettir eru á Spáni heimsóttir. Kjötvinnuslufyrirtækið BETA var heimsótt og aðstæður skoðaðar en þau vinna að því að breyta úrgangi úr vinnslunni í verðmæti. Kjötvinnsla MAFRICA var einnig heimsótt og hjá þeim mátti skoða hreinsiferli fyrir úrgang sem var þróað í Accelwater verkefninu. Þá er úrgangur/svínaskítur settur í vatnshreinsunarferli og lífgasver og útkoman er endurnýtanlegt vatn og orka, meðal annars í formi lífgass.

Í lok ferðar gafst þeim svo tækifæri á að skoða hið fagra Montserrat fjall.

Frekari upplýsingar um Accelwater verkefnið má nálgast hér: Accelwater: Hröðun hringrásar vatns í matvæla- og drykkjariðnaði víðsvegar um Evrópu

Fréttir

Þróun spálíkans til að meta gæði fiskimjöls í laxeldisfóður

Tengiliður

Jónas Rúnar Viðarsson

Áherslusviðsstjóri

jonas@matis.is

Nú er Matvælasjóðsverkefnið Þróun mynd- og litrófsgreiningarspálíkans til að meta gæði fiskimjöls sem innihaldsefni í laxeldisfóður hálfnað, en fyrra verkefnisárinu lauk á haustdögum 2023. Um er að ræða samstarfsverkefni Félags íslenskra Fiskimjölsframleiðenda, Síldarvinnslunnar, Eskju, Ísfélagsins, Háskóli Íslands og Matís. Markmið verkefnisins er að þróa NIR (near-infrared spectroscopy) spálíkan sem gerir fiskimjölsframleiðendum kleift að fá hraðvirka og nákvæma greiningu á gæðum fiskimjöls sem innihaldsefnis í laxeldisfóður.

Flestir íslenskir fiskimjölsframleiðendur nota nú þegar NIR til að mæla efnainnihald fiskimjölsins, og fá þannig góðar vísbendingar um gæði þess. Þær NIR mælingar sem í dag eru gerðar nýtast þó takmarkað þegar kemur að því að meta gæði fiskimjölsins til aðalnotkunar þess, þ.e. sem innihaldsefni í fiskeldisfóður. Ef gera á slíkar mælingar þarf að framkvæma vaxtar- og meltanleikatilraunir í fiskeldi sem eru bæðir tímafrekar og kostnaðarsamar. Með því að þróa NIR spálíkan er hins vegar hægt að stytta tímann á greiningunum úr mörgum mánuðum í nokkrar sekúndur, og kostnaðinn úr mörgum milljónum í nánast ekki neitt.

Þetta er ekki ný nálgun, þar sem norskir fóðurframleiðendur þróuðu slík NIR spálíkön fyrir nokkrum árum síðan og hafa notað þau til að meta gæði fiskimjölsins sem þau kaupa. Þessir framleiðendur hafa hins vegar litið svo á að spálíkönin þeirra séu viðskiptaleyndarmál, sem gefi þeim samkeppnisforskot. Með því að þróa og gera sambærileg spálíkön aðgengileg fyrir íslenska fiskimjölsframleiðendur munu þeir hafa sömu (eða betri) upplýsingar um eiginleika framleiðslu sinnar, eins og viðskiptavinir þeirra, og því gera þeim kleift að semja um verð við sína viðskiptavini á jafréttisgrundvelli. Spálíkanið mun einnig gera fiskimjölsframleiðendum kleiftað meta/bæta sína eigin framleiðslu, með upplýsingum fyrir innra gæðaeftirlit. Gagnagrunnurinn/spálíkanið verður afhentur þátttakendum(fiskimjölsframleiðendum) undir lok verkefnisins, ásamt því sem haldin verða námskeið í notkun þess.

Eins og áður sagði mun verkefnið taka tvö ár, og er það verk nú hálfnað. Stefnt er á að ljúka verkefninu undir lok árs 2024.

Unnt er að fræðast frekar um verkefnið á heimasíðu Matís, auk þess sem hægt er að hafa beint samband við verkefnastjóra verkefnisins jonas@matis.is.

Fréttir

Doktorsvörn í matvælafræði – Aurélien Daussin

Miðvikudaginn 6. desember 2023 ver Aurélien Daussin doktorsritgerð sína í matvælafræði við Matvæla- og næringarfræðideild Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið AirMicrome – Örlög loftborinna örvera sem fyrstu landnemar í jarðneskum samfélögum. AirMicrome – The fate of depositing airborna microorganisms into pioneer terrestrial communities.

Doktorsvörnin fer fram í Veröld húsi Vigdísar – VHV023 og hefst kl. 13:30

Andmælendur: Dr. David Pearce, prófessor við Northumbria University, Bretlandi, og dr. Catherine Larose, vísindamaður við UGA-IGE í Grenoble, Frakklandi.

Umsjónarkennari og leiðbeinandi: Viggó Þór Marteinsson, prófessor. Að auki sátu Pauline Vannier, vísindamaður, Tina Santl-Temkiv, aðstoðarprófessor við Árósaháskóla, og Charles Cockell, prófessor við University of Edinburgh, í doktorsnefnd.

Ólöf Guðný Geirsdóttir, prófessor og deildarforseti Matvæla- og næringarfræðideildar, stjórnar athöfninni.

Streymið er aðgengilegt á Teams frá klukkan 13:30.

  • Meeting ID: 393 367 671 646
  • Passcode: adzWK5

Ágrip

Örverur á yfirborði jarðar geta borist út í andrúmsloftið með vindi og í tengslum við atburði eins og eldgos og rykstorma. Áður en þær nema nýtt yfirborð verða þær fyrir ýmsum streituvaldandi umhverfisþáttum sem kemur í veg fyrir landnám stórs hluta þeirra. Fjölbreytileiki og framvinda bakteríusamfélaga með lágan bakteríufjölda í mismunandi umhverfi hefur verið nokkuð vel rannsakað. Enn er þó lítið vitað um örverusamfélög í andrúmsloftinu, landnám þeirra á yfirborði og hvaða áhrif slíkt landnám hefur á örverusamfélög sem eru þar fyrir. Þessi rannsókn er sú fyrsta sem fjallar um dreifingu örvera í íslensku andrúmslofti og sérstaklega landnám þeirra í eldfjallaumhverfi. Skoðuð voru og borin saman loftborin örverusamfélög frá tveimur einstökum en ólíkum eldfjallasvæðum, bæði við sjávarmál og í mikilli hæð. Rannsóknirnar voru gerðar á friðlýstu eldfjallaeyjunni Surtsey og við hraunflæðið á Fimmvörðuhálsi, með því að greina á staðnum örverusamfélög andrúmsloftsins og landnám þeirra í hraungrjóti að einu ári liðnu. Einnig var rannsakað andrúmsloftið sem mikilvæg uppspretta við dreifingu örverusamfélaga í jarðvegi og með hvaða aðferðum örverur ná að standast erfið umhverfisskilyrði andrúmsloftsins. Aðferðir til að greina ræktanlegar og óræktanlegar örverur voru notaðar til að lýsa og bera saman örverusamfélögin. Fjölbreytileiki óræktaðra örvera var greindur með því að einangra DNA úr 179 sýnum og raðgreina 16S rRNA gen örveranna („amplicon“ raðgreining). Alls voru 1162 stofnar einangraðir sem tilheyrðu 40 ættkvíslum og 72 tegundum. Þar af voru 26 stofnar líklega nýjar tegundir. Einni nýrri Flavobacterium-tegund var lýst að fullu og var þolni valinna stofna gegn streituþáttum sem finnast í andrúmslofti könnuð. Uppruni og ferill stofnanna var ákvarðaður með sérstöku spálíkani „source-tracking analysis“. Niðurstöður sýna að örverusamfélögin á báðum sýnatökustöðunum samanstóðu af Proteobacteria, Actinobacteria og Bacteroides, en hlutfall fjölda þeirra stjórnaðist af umhverfisþáttum hvers svæðis fyrir sig. Samfélögin úr lofti og á láði voru mjög mismunandi sem endurspeglast með mismunandi umhverfisþáttum hvers umhverfis fyrir sig. Athyglisvert er að bakteríusamfélögin í hraungrjótinu á Fimmvörðuhálsi voru nær eins eftir eins árs landnám, samanborið við níu ára tímabil, sem bendir til þess að stöðugleika fyrstu landnema samfélagsins sé náð eftir eitt ár en að framvinda samfélagsins hægist eftir það. Í Surtsey eru yfir 80% bakteríusamfélaga sem finnast í hraungrjóti eftir eins árs tímabil upprunnar úr nærumhverfinu. Samfélögin sýndu þolni gegn streituvaldandi umhverfisþáttum í andrúmslofti sem hjálpaði þeim líklega við að lifa af loftdreifingu og auðveldaði þeim landnám í hraungrjótinu. Í samræmi við fyrri rannsóknir kom einnig í ljós að áhrifamestu valþættirnir voru frysting, þíðing og lotubundið gegndræpi frumanna ásamt því að Proteobacteria og Ascomycota virtust best fallin til að lifa af slíka streituþætti í andrúmsloftinu. Niðurstöður benda til þess að streituþolnar örverur úr andrúmslofti séu uppspretta örvera sem fyrstu landnema í nálægu, nýmynduðu umhverfi með því að mynda einstök og fjölbreytt örverusamfélög á stuttum tíma eða á innan við einu ári. Þessar niðurstöður veita mikilvæga innsýn í fyrstu stig landnáms örvera og sýna mikilvægi rannsókna á loftbornum örverum til að efla skilning okkar á vistkerfum eldfjalla við Norðurheimskaut.

Abstract

Surface microorganisms can be aerosolized into the atmosphere by wind and events such as volcano eruptions and dust storms. Before depositing, they experience stressful atmospheric conditions which preclude the successful dispersal of a large fraction of cells. While bacterial diversity and succession on different low-bacterial environments are reasonably well characterized, research on airborne atmospheric communities and the significance of their deposition for community assembly remains poorly understood. This study is the first to address microbial distribution in the Icelandic atmosphere and particularly in their colonisation in volcanic environments. We assessed and compared the bioaerosols communities from two dissimilar unique volcanic sites located at sea level and at high altitude, the protected volcanic island Surtsey and Fimmvörðuháls lava field, by analyzing in situ atmospheric microbial communities and communities in lava rocks after one year of exposure time. Additionally, we investigated the air as a significant source for the dissemination of the microbial communities into soil and their potential strategies to withstand atmospheric stresses. Culture-dependent and culture-independent methods was employed to describe and compare these microbiomes. The uncultivated diversity was analysed by DNA extraction from 179 samples and 16S rRNA amplicon sequencing. A total of 1162 strains were isolated and affiliated to 40 genera and 72 species, with potentially 26 new species. A new Flavobacterium species was fully described and the survival of selected strains against simulated air stress factors was investigated. The origin and dispersion of the isolates was predicted using a detailed source-tracking analysis program.

Our findings reveal that the microbial communities in both sampling sites are dominated by Proteobacteria, Actinobacteria, and Bacteroides, but their proportions were influenced by the unique characteristics of each site. The atmospheric and lithospheric communities showed significant differences, reflecting different environmental pressures from each site. Interestingly, the bacterial communities in the lava rocks of Fimmvörðuháls were similar after one year compared to nine years of exposure, suggesting rapid microbial colonisation and slow succession of the community. On Surtsey, over 80% of the bacterial communities that colonized the lava rocks after one year exposure, originated from local surroundings. These communities displayed stress-resistant properties that likely helped their survival during air dissemination from close environments and facilitated their colonization into the lava. Furthermore, in line with previous studies, we observed that the most stringent selection factors were the freeze–thaw and osmotic shock cycles and that the strains affiliated with Proteobacteria and Ascomycota were the best to survive simulated atmospheric stresses. Our results suggests that atmospheric stress-resistant microbes that deposit from local sources in newly formed environments, form unique and diverse communities in a rather short time or less than one year. These findings provide important insights into the early stages of land colonization of microbes and puts emphasize of the important role of bioaerosol research in enhancing our understanding of subarctic volcanic ecosystems.

Fréttir

Upphafsfundur í loftslagsverkefninu Natalie

Dagana 7.-10. nóvember sl. fór fram í Limoges í Frakklandi upphafsfundur Natalie verkefnisins sem Matís er aðili að. Megin áhersla verkefnisins er á að þróa náttúrutengdar lausnir NSB (e. Nature-based solutions) til að sporna við og/eða bregðast við áhrifum loftslagsbreytinga.

Natalie er fimm ára verkefni, sem unnið verður af 42 þátttakendum víðsvegar að úr Evrópu. Hlutverk Íslands í verkefninu er að sannreyna nýjar útfærlsur náttúrumiðaðra aðferða um mat á áhrifum loftlagsbreytinga á strandsvæði og lífríki þeirra. Verkefnið er umfangsmikið og flókið í allri framkvæmd og miðaði fundurinn að því að fá alla að borðinu, kynna sig og þá verkefnahluta sem hver hefur yfir að ráða.

Á fundinum var farið vel yfir stjórnunarhluta verkefnisins, þ.e. til hvers er ætlast af hverjum og einum aðila þess. Einnig fór fram kynning á öllum sjö verkhlutum verkefnisins (e. work package, WP) ásamt kynningu allra þeirra 42ja aðila sem eiga aðkomu í verkefninu, þ.e. þeirra aðild í verkefninu og þeirra bakgrunnur.

Fundardagarnir voru langir en árangursríkir eins og lagt var upp með. Þess utan náði fólk að spjalla saman og kynnast sem er gríðarlega mikilvægur liður í svona umsvifamiklum verkefnum sem ná yfir jafn langan tíma og lagt er upp með í Natalie eða fimm ár.

Að loknum fundi er ljóst að framundan eru spennandi tímar þar sem Matís mun taka þátt í þróun á mati nýrra lausna til að sporna við tapi á mikilvægum vistkerfum. Áskoranir vegna loftslagsbreytinga eru fjölmargar þ.m.t. ógn við vistkerfi sem standa undir matvælaframleiðslu sem ógna þar með matvælaöryggi okkar sem þjóðar vegna staðbundinna breytinga en jafnframt á heimsvísu.

Fylgjast má með framvindu verkefnisins á verkefnasíðu þess hér: Natalie.

Einnig á erlendri verkefnasíðu samstarfsaðilanna hér: Natalie.

This project has received funding from the European Union’s Horizon Europe program under grant agreement N° 101112859

IS