Ny forskning har undersøkt «priming»-metoden med lovende anvendelsesmuligheter

Klimaendringene setter både naturlige økosystemer og matproduksjonssystemer under stadig større press. Stigende havtemperaturer påvirker bestander av vill tare over hele verden, inkludert i Norge, og dyrket tare er intet unntak. For en næring som er avhengig av forutsigbar vekst og biomassekvalitet, utgjør perioder med varmestress en reell og økende risiko.

Selektiv avl av motstandsdyktige individer er ett alternativ, men det er en langsom og kostbar prosess. Det er også en bredere bekymring: storskala dyrking av genetisk forbedrede stammer i åpne havmiljøer kan redusere den genetiske mangfold i ville bestander, og dermed begrense deres evne til å tilpasse seg lokale forhold over tid.

Termisk priming tilbyr en annen tilnærming. Ideen, som er kjent fra plantevitenskapen, går ut på å utsette tidlige livsstadier for kontrollert, ikke-dødelig stress – en lavintensiv treningsstimulus som aktiverer plantens naturlige stressresponsmekanismer. Resultatet er forbedret motstandskraft i senere stadier, en slags fysiologisk «vaksine» mot fremtidige utfordrende forhold.

Denne tilnærmingen ble først systematisk undersøkt i dyrket tare gjennom KELPRIME-prosjektet, finansiert av Norges forskningsråd (2023–2026). Prosjektet ble koordinert av Nord universitet i Bodø, med internasjonale partnere fra Alfred Wegener-instituttet i Tyskland og Roscoff forskningsstasjon i Frankrike, samt industripartnerne Polaralge AS og Lofoten Blue Harvest AS.

Hva prosjektet undersøkte

*Unge sporofytter av sukkertare. Foto: Alexander Jueterbock*

Det sentrale spørsmålet var om mild temperaturstress på mikroskopiske gametofytter – det tidligste reproduksjonsstadiet hos tare – kunne utløse en biologisk respons som videreføres til neste generasjon (sporofyttene), og dermed forbedre deres vekst, varmetoleranse eller begge deler.

To priming-behandlinger ble testet:

Kald priming: Gametofytter utsettes for temperaturer nær 0 °C i tre til fire uker før befruktning
Varm priming: Temperatur økes gradvis til 20 °C, holdes i fire uker, deretter tilbake til optimal temperatur på 10 °C

Hva resultatene viser

Resultatene gir flere konkrete funn.

Kald priming økte tidlig sporofytt-vekst og tetthet per dyrkingslinje, noe som ga høyere biomasseutbytte under åpne havforhold. Viktig er at denne vekstfordelen ble opprettholdt inn i det voksne sporofyttstadiet gjennom hele vekstperioden til sjøs.

Varm priming ga en målbar endring i varmetoleranse: unge sporofytter fra foreldreplanter som hadde gjennomgått varm priming viste en økning i varmetoleranse på +1 °C og forbedret overlevelse under simulerte marine hetebølger. Denne fordelen syntes imidlertid begrenset til unge livsstadier og ble ikke klart observert hos voksne planter.

De biologiske mekanismene bak disse effektene ble også undersøkt. Priming endrer hvordan gener uttrykkes hos avkommet, ikke ved å påvirke selve DNA-et, men ved å modifisere de kjemiske signalene som styrer hvilke gener som aktiveres under stress. Varme-eksponerte sporofytter viste en sterkere aktivering av stressresponsgener når de senere ble utsatt for varme.

Hunn-gametofytten viste seg å være den dominerende drivkraften for avkomets ytelse, og utgjorde nesten 70 % av variasjonen i vekstresultater og omtrent en tredjedel av variasjonen i termisk toleranse, altså en sterk morseffekt med direkte praktisk relevans for klekkeri-produksjon. Responsen på varm priming viste seg også sterkt genotypavhengig: genetisk bakgrunn forklarte over 70 % av variasjonen i varmetoleranse. De beste resultatene for varmetoleranse ble observert når begge foreldreplanter ble varme-primet.

Hva dette betyr i praksis

Priming er lovende, og spesielt kald priming kan integreres i eksisterende produksjon med relativt små tilpasninger. Prosjektresultatene viser målbare vekstfordeler, noe som er viktig for en ung næring der biomasseproduktivitet er avgjørende.

Utover kommersiell produksjon har priming også potensial i miljørestaurerings arbeid. Initiativer som transplanterer unge tareplanter for å gjenopprette ødelagte tareskoger, for eksempel ved å så tare på småstein (såkalte «green gravel»), kan potensielt dra nytte av forsterkede kimplanter gjennom termisk priming med forbedret vekstkraft og stressmotstand.

Det er imidlertid viktig å merke seg at dagens kunnskap ennå ikke støtter etablering av standardiserte primings-protokoller for anvendelse på tvers av arter, lokaliteter og produksjonssystemer. Flere viktige spørsmål er ennå ubesvarte. Det er ikke helt klart i hvilken grad effekten av varm priming skyldes et reelt arvelig biologisk minne, kontra andre mekanismer som utilsiktet seleksjon av genotyper som allerede tåler varme. I hvilken grad fordelene ved varm priming kan utvides til voksne avlinger er fortsatt usikkert, og det er ennå ikke kjent hvordan priming-effekter samvirker med tilgjengeligheten av næringsstoffer, sesongmessige temperaturvariasjoner og stedsspesifikke forhold. De fleste resultatene ble oppnådd fra sukkertare (Saccharina latissima), og deres anvendelighet på andre kommersielt relevante arter, som for eksempel butare (Alaria esculenta), må fortsatt vurderes.

Avslutningsworkshop og veien videre

*KELPRIME-prosjekt koordinator Alexander Jueterbock fra Nord Universitet og forsker Cat Wilding fra Marine Biological Association i England. Foto: Pierrick Stévant*

Prosjektets avslutningsworkshop i Bodø 22.–23. april 2025 samlet prosjektgruppen sammen med vitenskapelige eksperter fra Norge, Tyskland, Frankrike, Nederland, Storbritannia, USA og Portugal, samt kommersielle tareprodusenter. På møtet ble alle resultatene presentert, man drøftet hva som fortsatt er uklart, og det ble innledet en diskusjon mellom forskere og næringen om praktiske anvendelser av funnene.

Diskusjonen pekte mot et felles behov: å validere resultatene som er oppnådd så langt og å få en bedre forståelse av de fysiologiske mekanismene og de genetiske faktorene som gir primingsresultatene. Et sentralt resultat av disse diskusjonene var utkastet til et rammeverk for replikerbare forsøk som kan brukes til å undersøke disse spørsmålene på tvers av ulike oppdrettsanlegg, arter og miljøforhold, i form av klekkeriforsøk.

KELPRIME-prosjektet har etablert et solid vitenskapelig fundament som anvendt utvikling kan bygge videre på.

Termisk priming er ikke en mirakelkur, men det er et troverdig tillegg til verktøykassen som er tilgjengelig for tareprodusenter og aktører engasjerte i restaurering av marine økosystemer. Det KELPRIME har bidratt med, er et evidensgrunnlag, ikke bare proof of concept, men kvantifiserte effektstørrelser, mekanistisk innsikt og et replikerbart eksperimentelt rammeverk for neste fase av arbeidet.

Spørsmålet er ikke lenger om priming kan forbedre tarens ytelse, men under hvilke forhold, for hvilke genotyper og i hvilken skala fordelene kan oppnås på en pålitelig måte. Det logiske neste trinnet er strukturert validering: å gjennomføre klekkeriforsøk med standardiserte protokoller på tvers av ulike tareprodusenter og produksjonsregioner for å teste hvor pålitelig resultatene fra laboratorie holder under kommersielle forhold. Utover produksjon kan den samme priming-tilnærmingen vise seg verdifull for restaurering: å hjelpe kimplanter med å overleve i kystfarvann med større livskraft.

Mer generelt viser KELPRIME at taredyrking kan trekke på metoder som allerede er veletablerte i landbruksvitenskapen, ved å aktivere tarens eget stressminne i stedet for å modifisere genomet. Det vitenskapelige grunnlaget er på plass; neste trinn tilhører det bredere fellesskapet av forskere, produsenter og finansiører som er villige til å føre det videre.

Contact: Alexander Jueterbock, Førsteamanuensis, Nord Universitet — Fakultet for biovitenskap og akvakultur, Bodø, Norge

Publikasjoner fra KELPRIME

Gauci C., Jueterbock A.O., Khatei A., Hoarau G. & Bartsch I. (2024). Thermal priming of Saccharina latissima gametophytes enhances early sporophyte growth and affects gene expression and DNA methylation. Marine Ecology Progress Series, 745, 59–71. https://doi.org/10.3354/meps14528
Hill G., Gauci C., Assis J. & Jueterbock A.O. (2025). Turning the tide: a 2°C increase in heat tolerance can halve climate change-induced losses in four cold-adapted kelp species. Ecology and Evolution, 15, e71271. https://doi.org/10.1002/ece3.71271
Gauci C. (2025). Thermal priming on Saccharina latissima to improve seaweed production and restoration under future climates. PhD thesis, Nord University, Bodø, Norway.

Les mer

Nord Universitet (2023). “They aim to save the kelp forest”

Alfred Wegener Institute: Kelprime prosjekt side.

Forskning.no (2025). “Tareskogene forsvinner dobbelt så fort som korallrevene. Slik kan de kanskje reddes”

Kan tare tilpasses til å takle hetebølger?