Rapporten syftar till att ge underlag för revison av svensk nationell marin miljöövervakning relaterad till växtplankton. Sveriges miljömål, EU:s Havsmiljödirektiv och Vattendirektiv samt Helsingfors- och Oslo-Pariskonventionen ställer krav på växtplanktonövervakning. Speciella krav gällande övervakning av algblomningar av biotoxinproducerande arter gäller i områden där det bedrivs akvakultur (EU:s hygiendirektiv). Dessutom ger förändringar relaterade till ett förändrat klimat ytterligare anledningar till förbättrad växtplanktonövervakning. Förslag i korthet: 1. Var försiktig vid förändringar av existerande långsiktig miljöövervakning. Ändra inte metodik när det finns långa tidsserier utan lägg till ny metodik och nya parametrar. Förändringar som kan genomföras från år 2015 2. Fortsätt med samma analysmetodik för växtplankton som idag (Utermöhl-metoden) men lägg till analys av en större volym för att fånga upp ovanliga arter och mikrozooplankton. 3. Använd kol som enhet för växtplanktonbiomassa istället för biovolym. 4. Säkerställ att samma metodik används i alla havsområden runt Sverige. a. Lägg till autotrofa picoplankton där det saknas (egentliga Östersjön och Västerhavet). b. Klorofyllmätningar bör ske både i slangprover och i prover från vattenhämtare i alla områden (Bottniska viken avviker idag). 5. Högfrekvent provtagning bör ske var fjortonde dag på så kallade vaktpost stationer (sentinel sites), varje vecka är lämpligt under blomningar. 6. Alla större havsbassänger runt Sverige bör ha en högfrekvent utsjöstation och en högfrekvent kuststation för högkvalitativ växtplanktonövervakning av artsammansättning, cellantal och biomassa baserad på cellvolymsmätningar. Dessutom bör högfrekvent provtagning av klorofyll ske vid tre utsjöstationer och tre kuststationer. 7. Använd så kallade FerryBox-system för att höja provtagningsfrekvensen (vattenprover) och för att mäta klorofyllfluorescens, en så kallad proxy för växtplanktonbiomassa. 8. Mät phycocyaninfluorescens vid CTD-kast under miljöövervakningsexpeditioner för att få ett ungefärligt mått på utbredningen av cyanobakterier i djupled. 9. Mät ljus i luft och i vatten vid CTD-kast vid miljöövervakningsexpeditioner för att kunna beräkna ljustutsläckningskoefficient vid utvalda våglängder Förändringar som bör utvärderas under 1-3 år för att införas t.ex. år 2018 10. Dokumentera växtplankton genom digital fotografering vid mikroskopering. Spara bilder hos den nationella datavärden 11. Spara planktonprover i en provbank för framtida analys med metoder som inte är kända idag. 12. Inför så kallad Automated Imaging Flow Cytometry för analys av växtplankton som komplement till mikroskopi 13. Inför molekylärbiologisk metodik, t.ex. barcoding av 16S och 18S rDNA, som komplement till optiska analyser 14. Använd det nya nätverket av oceanografiska mätbojar runt Sveriges kuster för mätning av klorofyllfluorescens, ljusutsläckning vid utvalda våglängder (~siktdjup), samt för automatisk växtplanktonprovtagning 15. Inför satellitbaserad fjärranalys för mätning klorofyll, utbredning av cyanobakterieblomningar samt blomningar av coccolithophorider som en integrerad del av den nationella marina miljöövervakningen. De nya ESA satelliterna Sentinel 3a och 3b (uppskjutning planerad tidigast i april 2015) bör användas för mätning av så kallad ocean colour. Datakvalitet måste kontrolleras genom jämförelser med in situ mätningar.The aim of the report is to give input to the revision of the Swedish National Marine Monitoring Program with regard to phytoplankton. The Swedish environmental objectives, the EU Marine Strategy Framework Directive, the Water Directive as well as the Helsinki and Oslo-Paris conventions all include requirements for phytoplankton monitoring. In areas where aquaculture is carried out special demands for monitoring harmful algae, i.e. biotoxin producing species, are in effect (EU hygiene directive). Climate change also result in needs for improved phytoplankton monitoring. A summary of suggestions: 1. Use caution when making changes in long term monitoring programs. Do not change methodology if there are long time series based on a certain method; instead add new methods and new parameters. Changes that can be implemented in year 2015 2. Continue using existing analysis method for phytoplankton (the Utermöhl method) but add analysis of large volume samples to get better data on rare species and micro-zooplankton. 3. Use carbon as the unit for phytoplankton biomass instead of bio-volume. 4. Make sure that the same methods are used in all sea areas surrounding Sweden. a. Add analysis of autotrophic picoplankton where this is missing (the Baltic Proper, the Kattegat and the Skagerrak) b. Chlorophyll analyses should be made both on samples collected using tube sampling and samples collected at discrete depths (the Gulf of Bothnia is the sea area that differ from the others) 5. High frequent sampling should be carried out at sentinel sites every two weeks, weekly during algal blooms. 6. All major sea basins surrounding Sweden should have one high frequent off shore sentinel site and one high frequent coastal sentinel site for high quality phytoplankton monitoring for biodiversity, cell numbers and biomass based on cell volume measurements. In addition high frequent sampling for chlorophyll should be carried out at three off shore and three coastal sites in each major basin. 7. Use FerryBox-systems to increase the water sampling frequency and to measure chlorophyll fluorescence, a proxy for phytoplankton biomass. 8. Measure the fluorescence for phycocyanin when doing CTD-casts during monitoring cruises with research vessels to get information on the vertical distribution of cyanobacteria. 9. Carry out measurements of irradiance in air and in water when making CTD-casts during monitoring cruises to calculate the attenuation coefficient at selected wavelengths. Changes that should be evaluated during one to three years to be fully implemented e.g. in 2018 10. Document phytoplankton using digital photography during microscopy. Save images at the national data host archive 11. Save phytoplankton in a sample bank for future analysis using methids unknown today. 12. Use automated imaging flow cytometry for phytoplankton analysis as a complement to microscopy. 13. Use molecular biological methodology, e.g. 16S and 18S rDNA barcoding, as a complement to biodiversity analysis methods based on analysing morphology of organisms. 14. Use the new network of coastal instrumented buoys around the coast of Sweden to measure chlorophyll fluorescence, light attenuation at selected wavelength (~Secchi depth) and for automated water sampling for phytoplankton analysis. 15. Integrate satellite remote sensing of ocean colour for estimating chlorophyll a, the distribution of cyanobacteria blooms and blooms of coccolithophorids in the National Marine Monitoring Programme. The new ESA satellites Sentinel 3a and 3b are planned to be launched at the earliest in April 2015. The quality of data must be compared to data from in situ sampling.
