Forskare har sedan länge varit medvetna om att valar bidrar till marina ekosystem genom att ”återvinna” näringsämnen. Den exakta inverkan på havets produktivitet var dock oklar och hade inte studerats kvantitativt. En ny studie, publicerad i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences, har tagit itu med detta problem genom att göra direkta mätningar av näringsämnen som utsöndras av bardvalar. Resultaten visar att dessa valar ökar havets primära produktivitet avsevärt.
Primärproduktivitet och havets näringsväv
Primärproduktivitet är ett mått på hur vissa organismer – i detta fall fytoplankton – omvandlar energi till organiska föreningar genom processer som fotosyntes eller kemosyntes, som i slutändan fungerar som basen i näringsväven. När primärproduktiviteten är högre har organismerna uppåt i näringskedjan mer hållbara födokällor.
För att fytoplankton ska kunna producera dessa organiska föreningar måste de tillföras en hälsosam dos näringsämnen, som kväve, fosfor och järn, som krävs för fotosyntes och andra processer. Tyvärr är många delar av det övre skiktet av havsvattnet utarmat på sådana näringsämnen. En del av dessa näringsämnen återfylls genom avrinning från land, blandning med djupare havsvatten och återvinning av näringsämnen genom zooplankton, bakterier och större marina organismer.
Slösa inte, så behöver du inte sakna
Enligt den nya studien bidrar bardvalar – en grupp som omfattar vikvalar, finvalar, blåvalar, sei-valar, knölvalar och grönlandsvalar – med en betydande mängd av dessa näringsämnen genom sina avfall. För att fastställa det faktiska bidraget samlade forskarteamet in och analyserade avföring och urin från vikvalar och finvalar och testade näringsinnehållet av kväve, fosfor, järn och 14 andra spårämnen.
Därefter uppskattade de den dagliga och årliga näringsutsläppet för sex andra bardvalarter och använde en ekosystemmodell, kallad NORWECOM.E2E, för att simulera effekterna av valarnas näringsutsläpp på primärproduktionen och zooplankton. Studien fokuserade på Grönlands- och Norska havet samt Islands hav, dit bardvalarna migrerar på sommaren innan de återvänder till sina vinteruppehållsplatser på lägre breddgrader.
Resultaten visade att baleenvalar släpper ut betydande mängder kväve, främst via urin, och fosfor och spårämnen, främst via avföring. Totalt återvinner dessa valar över 815 ton kväve och 325 ton fosfor dagligen i Nordiska havet och Barents hav under födosäsongen. Bidraget varierar beroende på art.
”Mängden näringsämnen som släpps ut av valpopulationer förväntas bero på födointag och populationens storlek. Med tanke på sin stora kroppsstorlek är blåvalar, grönlandsvalar och finvalar de arter som bidrar med den högsta näringsbelastningen per individ. Men när man tar hänsyn till populationens storlek är minkevalar den art som bidrar mest till näringspoolerna i de flesta regioner, inklusive Barents hav, Norska havet och Grönlands havet”, förklarar studiens författare.
Näringsbidrag från bardvalar i Nordsjön och Barents hav. Källa: Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2505563122
Säsongs- och rumsliga fluktuationer
Som man kan förvänta sig varierar näringsinnehållet över tid, med högre halter i slutet av sommaren, som ökar från maj, när valarna migrerar till dessa områden. I vissa områden visade sig primärproduktionen vara 10 % högre i augusti. Denna effekt var tydligare i näringsfattiga områden långt från kusten.
”Förändringen i den årliga nettoprimärproduktionen var relativt liten i de flesta områden, med ett rumsligt medelvärde på 0,63 %, men nådde 2 till 4,5 % inom Norska havsbassängen och norra Barents hav, öster om Svalbard. I Barents hav styrs utvecklingen av fytoplanktonblomningen under våren och sommaren främst av tillgängligt ljus och havsisens smältning.
”I allmänhet är den arktiskt påverkade norra delen av Barents hav mindre produktiv på grund av lägre ljustillgång och näringsämneskoncentrationer jämfört med den södra delen av Barents hav. Våra modeller indikerar att näringsämnen från valar har en mer uttalad inverkan i sådana avlägset belägna regioner som ligger långt från alternativa näringskällor”, skriver studiens författare.
Kaskadeffekter av ökad primärproduktivitet
Ökningen av primärproduktionen sprider sig uppåt i näringskedjan och gynnar många organismer. Mesozooplankton – organismer som livnär sig på fytoplankton och mikrozooplankton – visade sig öka i biomassa med upp till 10 %. Teamet påpekar att andra studier har noterat en minskning av smoltöverlevnaden och tillväxten hos norsk lax, samt förändringar i sillens födosökande migrationsmönster. Dessa har tillskrivits förändringar i zooplanktonbiomassan i de nordiska haven.
”Mesozooplankton verkar alltså utgöra en viktig länk mellan primärproducenterna och högre trofinivåer. Även om inte alla näringsämnen som frigörs av valar kan utnyttjas direkt av fytoplankton, visar vår studie att de har potential att öka både primärproduktionen och sekundär tillväxten”, säger författarna.
Förutom att stärka näringsväven bidrar ökad primärproduktion till koldioxidbindning. Detta beror på de inneboende processerna, som utnyttjar koldioxid från atmosfären genom att omvandla den till organiska föreningar.
Framtiden för marina ekosystem
Det är uppenbart att havets ekosystem har komplexa processer som upprätthåller och ger näring åt dess invånare. Studien visar att skyddet av valpopulationer inte bara gynnar valarna, utan hela havets ekosystem och det globala klimatet.
Framtida forskning kan bidra till att förfina dessa modeller med förbättrade data om valars rörelser, utsöndringsdjup och näringsämnesupplösning samt genom att införliva andra marina ryggradsdjur och fler spårämnen i modellerna.
Mer information: Carla Freitas et al, Impact of baleen whales on ocean primary production across space and time, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2505563122
