Nutrient enrichment from large outlets of sewage and runoff from land is a major problem in many coastal areas. The study area, situated in the northern Baltic Proper just north of Stockholm on the Swedish coast, has received high amounts of phosphorus and nitrogen for over a century. The main part came from untreated sewage. In this study, we documented occurrence of attached brown perennial macroalgae Fucus vesiculosus thalli for geographical and depth distribution and compared this to older surveys from the same area. We also used herbarium material for comparing the cover and species composition of epibiota on F. vesiculosus. Nutrient reduction in the studied area began in the 1960’s. Today, phosphorus levels are similar to the 1930s. With reduced nutrient levels, Secchi depth improved from an average of 2.6 m in late 1960s to 4.5 m in the 2020 s. This increase in light penetration allowed for an increased depth distribution of F. vesiculosus. The nutrient reduction has also resulted in a natural recovery of F. vesiculosus in the area, and the innermost distribution is now back to where it was in the 1880s. The composition of epibiota on F. vesiculosus also showed changes, from a dense cover of filamentous algae to a high cover of filter-feeding invertebrates.

Carbon and nitrogen stable isotope ratios are increasingly used to study long-term change in food web structure and nutrient cycling. We retrospectively analyse elemental composition (C, N and P) and stable isotopes (δ¹³C, δ¹⁵N) in archived monitoring samples of two important taxa from the bottom of the food web; the filamentous ephemeral macroalgae Cladophora spp. and the blue mussel Mytilus edulis trossulus from three contrasting regions in the Baltic Sea (coastal Bothnian Sea and Baltic Proper, open sea central Baltic). The aim is to statistically link the observed spatial and interannual (8–24 years’ time-series) variability in elemental and isotope baselines with their biomass trends and to the oceanographic monitoring data reflecting the ongoing environmental changes (i.e., eutrophication and climate) in this system. We find clear differences in isotope baselines between the two major Baltic Sea basins. However, the temporal variation in Mytilus δ¹³C was similar among regions and, at the open sea station, mussels and algae δ¹³C also correlated over time, likely reflecting a global (Suess) effect, whereas δ¹⁵N of both taxa varied with local and regional dissolved nitrogen concentrations in water. δ¹⁵N in source amino acids allowed detection of diazotrophic N in Mytilus, which was masked in bulk δ¹⁵N. Finally, Cladophora N:P reflected regional nutrient levels in the water while P%, which differed for both taxa, was linked to food quality for Mytilus. This study highlights the potential of a multi-taxa and multi-stable isotope approach to understand nutrient dynamics and monitor long-term environmental changes.

Ocean climate change strongly affects organisms and ecosystems, and the causes, consequences, and underlying mechanisms need to be documented. In the Baltic Sea, a marginal sea under severe eutrophication stress, a longer productive season, and changes in the phytoplankton community over the last few decades have likely impacted diet and condition of keystone species, from individual to population level. This study uses stable isotopes (δ¹³C, δ¹⁵N, and derived isotope niche metrics) to trace energy and nutrient flows in archived samples of blue mussel (Mytilus edulis trossulus) spanning 24 yr (1993–2016). We test if long-term changes in isotope and elemental composition in mussels, as well as population abundance and biomass, can be explained by changes in abiotic and biotic variables, using partial least square regressions and structural equation modeling. We found decreasing trends in δ13C and δ15N as well as in mean size and total biomass of mussels, but no unidirectional changes in their stoichiometry or condition index. Changes in isotope composition were best explained by nitrogen-fixing cyanobacteria, by increased terrestrial organic carbon from land runoff (reflecting precipitation) and by decreases in dissolved inorganic nitrogen (indicative of successful eutrophication mitigation) and in biomass of a mixotrophic ciliate species. The trophic niche (assessed from isotope niche) was included as the best predictor for both mussel body condition and the observed decline in their total biomass. This study reveals that altered trophic relationships from climate-induced changes in the productivity base may strongly impact keystone species, with potential knock-on effects on ecosystem functions. 

Handbokens syfte är att vara ett stöd inför planering och genomförande av projekt med avsikten att restaurera blåstångssamhällen i Östersjön. Alternativt, för att etablera ett blåstångssamhälle som en kompensationsåtgärd vid byggnationer och anläggningar i havet. En restaurering av ett blåstångssamhälle innebär att med insatta åtgärder hjälpa blåstång att återetablera sig i ett område där den tidigare funnits men försvunnit från på grund av mänsklig påverkan i form av till exempel övergödning och/eller föroreningar. En restaureringsåtgärd kan också innebära att den naturliga återhämtningen av ett blåstångssamhälle sker snabbare, dvs. att beståndets utbredning och/eller täthet ökar. Etablering av blåstångssamhällen som kompensationsåtgärd vid byggnationer i havet är högaktuellt i kustområden där exploateringstrycket är stort. Byggande av hamnar, vågbrytare och pirer skapar nya hårdbottnar som snabbt kan koloniseras av fintrådiga alger. Blåstången har sämre spridningsförmåga och kommer därmed att ha svårare att kolonisera nya ytor, vilket innebär att det kan ta lång tid innan ett tätt blåstångssamhälle etableras.

I handboken presenteras metoder för att etablera blåstångsamhällen i miljöer där den försvunnit, för att påskynda blåstångens naturliga kolonisering och etablering där den minskat, samt som kompensationsåtgärd vid byggnationer i havet. Inför planering av restaurerings- eller kompensationsåtgärder krävs grundläggande kunskaper om naturliga begränsningar och biologiska förutsättningar för blåstångens utbredning tillsammans med kunskap om blåstångens biologi och funktion i Östersjöns ekosystem. Denna bakgrundsinformation presenteras i första delen av handboken. Metodiken för att genomföra en restaureringsåtgärd av ett blåstångsamhälle är en process i flera steg och beskrivs i andra delen av handboken. Här beskrivs de förstudier av miljöförhållanden och biologiska förutsättningar som måste finnas innan en åtgärd att restaurera/nyetablera ett blåstångssamhälle initieras. Handboken bygger på sammanställda data från forskningslitteratur och miljöövervakning om blåstångens ekosystem i Östersjön samt författarnas egna erfarenheter från fältförsök, tester och observationer.

Handboken avser främst restaurering- och kompensationsåtgärder utifrån miljöförhållanden i Egentliga Östersjön, men bör kunna tillämpas i hela blåstångens utbredningsområde även i Bottenhavet med hänsyn till lokala förhållanden. Handboken är en handledning för att hjälpa utföraren att undvika kända problem vid återetablering av blåstång och ge konkreta förslag på metodik. Författarna vill dock påpeka att handboken inte garanterar att ett restaureringsförsök lyckas eftersom det fortfarande finns luckor i kunskapen om vad som krävs för att restaurera ett blåstångssamhälle. Arbetet med att genomföra fältstudier och underlag till handboken har finansierats av stiftelsen BalticSea2020 med stöd av Stockholms universitets Östersjöcentrum.

Flera äldre marinbotanister har skrivit om en frilevande form av blåstång. Nu arbetar forskare inom projektet FunkVeg på Stockholms och Helsingfors universitet med att kartlägga och dokumentera den frilevande blåstången som bildar viktiga livsmiljöer för många arter i Östersjöns kustnära vatten.

V i vill ta reda på vilken utbredning den frilevande formen av blåstång Fucus vesiculosus har i Sverige och Finland. Vår forskning strävar också efter att ta reda på vilken roll den spelar i Östersjöns grunda kustekosystem och hur bestånden förändras över tid och påverkas av klimatförändringen. Inventeringar i Tyskland på 2000-talet visade att de frilevande bestånden av blåstång gått tillbaka kraftigt, framförallt på grund av att övergödning och småskalig exploatering av grunda områden försämrat deras livsmiljö. Det ledde till att deras habitat klassats som hotat i Helsingforskommissionens rödlista för biotoper (Helcom 2013). Men vad vet vi egentligen om den frilevande blåstångens utbredning på en Östersjöskala och vilken funktion har den som habitat?

Fucus vesiculosus is common both on the tidal coasts of the North Atlantic and in the Baltic Sea, where it has adapted to low salinity and nontidal conditions over the last 7000 years. During the late 1970s and early 1980s, extensive declines of F. vesiculosus populations were reported in the Baltic Proper, mainly attributed to high nutrient loads. During the past 30-40 years, considerable efforts have been made to reduce nutrient runoff to coastal areas but few successful initiatives to restore F. vesiculosus populations have been performed. In this paper, we present how substratum manipulation, i.e. clean rocky surfaces, brushing rocks, Hildenbrandia rubra cover and different filamentous algae, as well as different algal exudates, affect the recruitment and survival of juvenile F.vesiculosus. Further, we show through a 5-year field experiment that it will take at least 4-5 years to reach reproductive age for F. vesiculosus in the Baltic Sea. We also present transplantation studies from two different areas, showing that epiphytic load, light, grazing and type of substratum are some of the factors that need to be taken into consideration in order to achieve successful restoration of F. vesiculosus.