Växtplankton utgör grunden i den marina näringsväven och används världen över för att bestämma miljöstatus i hav och sjöar. De ingår exempelvis som en kvalitetsfaktor i EU:s vattendirektiv och havsmiljödirektiv. Det finns långa tidsserier av växtplanktonövervakning där analyserna utförts med mikroskopi. Det sker nu en snabb internationell utveckling av DNA-metoder för att övervaka växtplankton. Målsättningen med detta projekt var att utveckla en praktisk och robust DNA analys­metod som kan implementeras i svensk marin miljöövervakning. 

Vårt tillvägagångssätt var att följa med på ordinarie marina miljöövervakningsexpeditioner under ett års tid (2019–2020) och ta parallella havsvattenprov för så kallad DNA-streckkodning av växtplankton. Sammanlagt tog vi prov vid 19 övervakningsstationer som var spridda från Bottenviken i norr till Skagerrak i söder. Provtagningsfrekvensen var cirka 1 gång per månad. Praktiska metoder utarbetades för fältprovtagning, DNA-extraktion, sekvensering, bioinformatisk analys och taxo­nomisk annotering. Vi har även tagit fram system för datahantering hos nationell datavärd och gett förslag på en ny datatyp för nationellt datavärdskap för marin­biologi och oceanografi vid Svenskt Oceanografiskt Datacentrum (https://sharkweb. smhi.se/hamta-data/). 

En viktig del har varit att jämföra resultaten av DNA-streckkodning och mikroskopi. Resultaten visar att DNA-streckkodning ger ungefär dubbelt så högt biodiversitetsmått än mikroskopering, även om det skiljer sig åt mellan olika grupper av växtplankton. För att undersöka om DNA-streckkodning kan användas för kvantitativ analys tillsatte vi en intern standard till proverna bestående av syntetiskt DNA, men eftersom resultatet varierade så behöver man arbeta vidare med detta. Den relativa fördelningen av vanliga eukaryota växtplanktongrupper visade sig ha relativt bra överensstämmelse mellan DNA-streckkodning och mikroskopimåttet kolbiomassa, medan biovolym och abundans skiljde sig åt mer. DNA-streckkodning visade sig ge detaljerade utbredningsmönster av skadliga alger, till exempel för släktet Prymnesium bland häftalgerna (Coccolithophyceae). 

Vi har inom projektet kunnat utvärdera ekologiska drivkrafter för växtplankton­samhällets diversitet och artsammansättning, genom att miljöövervakningen mäter många fysikalisk-kemiska parametrar. Både salthalt och närsalter visade sig ha stor inverkan på växtplanktonsamhällets sammansättning och diversitet. 

Sammanfattningsvis ser vi att den framtagna DNA-streckkodningsmetoden skulle vara ett bra komplement till den etablerade växtplanktonövervakningen.