Líf í grunnvatni í hraunalindum Íslands

PDF Skjal

Vötn og ár sem eiga uppruna sinn í uppsprettum á hraunasvæðum á Íslandi eru þekkt fyrir auðugt lífríki samanborið við önnur vatnasvið. Lífríkið í linda- og grunnvatni hraunanna hefur þó lítið verið rannsakað og það var fyrst um aldamótin síðustu að þar fundust tvær áður óþekktar tegundir grunnvatnsmarflóa, íslandsmarfló Crangonyx islandicus og þingvallamarfló Crymostygious thingvallensis. Greiningar á erfðaefni íslandsmarflóarinnar benda til að tegundin hafi aðgreinst á Íslandi í ólíka stofna fyrir allt að 4,8 milljónum ára og því lifað af undir jökli á jökulskeiðum ísaldar. Tilvist þessara tegunda er einnig vitnisburður um að í grunnvatni hraunanna finnist fleiri lífverur og að þær tilheyri vistkerfi sem hafi þraukað af undir jökli. Við smásjárathuganir á grunnvatnsmarflónum greindust nokkur byggingarform sem bentu til örvera og við greiningu á sameindabreytileika marflónna fundust nokkrar tegundir bifdýra, skyldar þekktum bifdýrum sem eru ásætur á krabbadýrum. Raðgreiningar á erfðaefni baktería sem greindust í marflónum og úr umhverfi þeirra (e. environmental DNA, eDNA) sýna að marflærnar hafa aðrar bakteríur en þær sem algengastar eru í uppsprettunum þar sem marflærnar finnast. Tveir bakteríuhópar, Halomonas og Shewanella, eru áberandi í marflónum, en sú síðarnefnda er þekkt fyrir að vera efnatillífandi. Athuganir á efnabúskap hraunanna benda einnig til að lífræn efni geti borist í grunnvatnið frá yfirborði, altént á íslausum svæðum. Rannsóknir sem nú standa yfir á lífríki lindanna miðast að því að kortleggja betur þetta vistkerfi.

Inngangur

Í inngangi að bók um rannsóknir á lífríki Þingvallavatns sem Pétur M. Jónasson stjórnaði og ritstýrði greindi hann frá þeirri viðteknu vitneskju að vötn á Íslandi sem ættu uppruna sinn í hraunum væru rík að lífi og fiski.1 Grunnvatn er það vatn sem finna má neðanjarðar og kemur upp á yfirborð í lindum og myndar þá yfirborðsvatn. Á þessum tíma virðist engan hafa órað fyrir að í grunnvatni hraunanna þrifist líf, eða allt þar til grunnvatnsmarflær fundust í því um aldamótin síðustu. Enn í dag stoppa leiðsögumenn við uppsprettur á bökkum Þingvallavatns til að gefa ferðamönnum tækifæri á að smakka hið hreina vatn sem er talið eiga uppruna sinn í Langjökli. Ljóst er að vatnið er gott og tært, en í því má þó finna ýmsar lífverur. Um síðustu aldamót fundust þar grunnvatnsmarflærnar íslandsmarfló (Crangonyx islandicus)2 (1. mynd) og þingvallamarfló (Crymostygius thingvallensis),3 tvær einlendar tegundir sem nú er talið að séu elstu lífverur landsins, og hafi verið hér frá því að Ísland myndaðist.4,5 Tegundirnar fundust við rafveiðar, þar sem vægum rafstraumi er beitt til að lama marflær, rafstraumurinn berst nokkra tugi sentimetra inn í hraun við uppsprettur linda og dugar til þess að marflærnar fljóta út með vatnsstraumnum. Önnur aðferð sem hefur verið notuð við að safna flónum byggist á að hólkar eru reknir í gegnum hraun niður í grunnvatnið undir þeim og vatni síðan dælt upp og hellt í gegnum síur þar sem marflærnar safnast í.

Grunnvatnsmarflærnar tilheyra yfirætt grunnvatnsmarflóa, Crangonyctoidea, sem er nær eingöngu bundin við grunnvatn og sýna þær öll einkenni þess að hafa lifað lengi í grunnvatni, meðal annars hafa augun glatast. Ólíkar ættir innan Crangonyctoidea eru bundnar við mismunandi heimsálfur og virðast þær hafa aðgreinst með uppskiptingu Pangeu fyrir um 175 milljónum ára,6 en dreifigeta þessara grunnvatnstegunda er almennt takmörkuð.7 Ættin sem íslandsmarfló tilheyrir, Crangonyctidea, finnst hins vegar beggja megin Norður-
Atlantshafs, þó aðallega í Norður-Ameríku. Þingvallamarflóin myndar hins vegar nýja áður óþekkta ætt.8,9 Upphaf Norður-Atlantshafs er rakið til þess tíma að Evrasíuflekinn skildist frá Norður-
Ameríkuflekanum fyrir um 54 milljónum ára, en landbrú tengdi flekana allt þar til fyrir um 33 til 25 milljónum ára.10 Athuganir á dreifingu steingervinga benda til að styttri tími sé liðinn síðan landbrúin rofnaði að fullu, eða undir 10 milljónum ára.11,12 Þegar landbrúin rofnaði beggja megin Frum-Íslands varð til eyja og er talið að tilvera hennar hafi byggst á möttulstróknum sem ennþá er undir Íslandi.13 Í grunnvatnskerfum þessa forvera Íslands virðast grunnvatnsmarflærnar hafa þrifist og náð að lifa af með því að nema stöðugt land í grunnvatni nýrra berglaga þegar eldri jarðlög sukku í sæ vestanlands og austan.

Saga grunnvatnsmarflónna á Íslandi er ekki eingöngu áhugaverð út frá tengingu þeirra við landrek. Frá upphafi ísaldar hefur landið hvað eftir annað verið hulið jökli14 og því ljóst að flærnar hafa þurft að lifa af í grunnvatni undir ísþekjunni, mögulega í sprungum við flekaskilin. Íslandsmarflóin hefur fundist víða í uppsprettum í hraunasvæðum á gosbeltunum sem tengjast rekbelti Íslands (2. mynd), frá Hrauni í Ölfusi norður á Kjöl, við Heklu, frá Eldhrauni í Skaftafellssýslu norður í Aðaldal, Núpssveit og Melrakkasléttu,4,8 en ekki í lindum í hraunum á Snæfellsnesi eða í öðru grunnvatni fyrir utan rekbeltið. Þingvallamarflóin er bæði mun stærri (um 2 cm) og sjaldgæfari en íslandsmarflóin, fyrir utan að hafa fundist við Þingvallavatn þá hefur hún fundist í maga tveggja bleikja, einni frá Herðubreiðalindum8 og nýlega í annarri frá Skarðslæk í Landsveit (Agnes-Katharina Kreiling o.fl., í undirbúningi, 3. mynd). Athuganir á breytileika í hvatberaerfðaefni íslandsmarflóarinnar sýna að á Íslandi eru fimm vel aðgreindir hópar og fylgir aðgreiningin vel fjarlægðum milli staða. Aðgreining hvatberaerfðaefnisins bendir til að hóparnir hafa verið aðskildir í 4,8 milljónir ára og er mesta aðgreiningin milli hópsins í Norður-Þingeyjarsýslu og hinna hópanna.4 Athugun á erfðamörkum í kjarna gefur hins vegar aðeins aðra mynd og bendir til þess að fyrsta aðgreiningin hafi átt sér stað á milli sunnlenskra og norðlenskra hópa.15,16 Innan þeirra tveggja svæða hefur síðan orðið frekari aðgreining milli hópa í vestri og austri. Hin ólíku mynstur sem fást með þessum erfðamörkum má skýra með blöndun milli hópa á Norðurlandi.

https://natturufraedingurinn.is/wp-content/uploads/2021/07/Marflo_Mynd_1-scaled.jpg|https://natturufraedingurinn.is/wp-content/uploads/2021/07/Screenshot-2021-07-19-at-21.30.36.png|https://natturufraedingurinn.is/wp-content/uploads/2021/07/4-mynd_WimO8982_montage-scaled.jpg|https://natturufraedingurinn.is/wp-content/uploads/2021/07/Screenshot-2021-07-19-at-21.46.33.png|https://natturufraedingurinn.is/wp-content/uploads/2021/07/Screenshot-2021-07-19-at-21.49.34.png|https://natturufraedingurinn.is/wp-content/uploads/2021/07/Screenshot-2021-07-19-at-21.52.40.png|https://natturufraedingurinn.is/wp-content/uploads/2021/07/Screenshot-2021-07-19-at-22.01.57.png

Höfundur

Hið íslenska nátturufræðifélag

Stofnað 1889

www.hin.is

[email protected]

Ritstjóri: Margrét Rósa Jochumsdóttir

[email protected]

Aðsetur: Skrifstofa NMSÍ, 

Suðurlandsbraut 24