Weniger Schalentiere in Zukunft mehr saurer Ozean?

Eine für das Jahr 2100 prognostizierte Zunahme des Säuregehalts im Ozean würde die Muschelschalen ernsthaft schwächen und die weltweiten Ernten von Schalentieren verringern.

Zwei neue wissenschaftliche Studien legen dies nahe Ozeanversauerung - Eine Veränderung des PH-Gleichgewichts der Ozeane der Erde, die durch steigende Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre verursacht wird, wird die Muscheln des Ozeans schädigen.

Abbildung der pH-Skala mit Beispielen für Flüssigkeiten mit unterschiedlichen pH-Werten. Bildnachweis: Edward Stevens.

Ozeanversauerung bezieht sich auf einen Prozess, bei dem der pH-Wert der Ozeane der Erde aufgrund der Aufnahme von Kohlendioxid aus der Atmosphäre durch den Ozean abnimmt. Seit dem 19. Jahrhundert ist der pH-Wert des Meerwassers vor allem aufgrund industrieller Kohlendioxidemissionen von 8,2 auf 8,1 gesunken. Während eine Änderung von 0,1 pH-Einheiten gering klingt, bedeutet die Abnahme tatsächlich eine Zunahme des Säuregehalts um 26%. Bis 2100 könnte der pH-Wert des Ozeans um weitere 0,3 bis 0,4 Einheiten sinken.

Ein zunehmender Säuregehalt der Ozeane kann die Fähigkeit von Meeresorganismen beeinträchtigen, Muscheln und Skelette aus Kalziumkarbonat aufzubauen.

Wissenschaftler der University of California in Davis testeten, wie sich steigende Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre auf die Entwicklung von Muschellarven auswirken würden, deren Schalen aus Kalziumkarbonat bestehen. Die Wissenschaftler beschlossen, die kalifornische Muschel zu studieren, Mytilus californianus, weil es eine für marine Ökosysteme an den nordwestlichen Küsten Nordamerikas wichtige Fundamentart ist.

Normalerweise vollenden junge kalifornische Muscheln innerhalb von 9 Tagen ihre Larvenentwicklung in der Wassersäule und setzen sich am Boden ab, wo sie sich festsetzen und zu erwachsenen Muscheln heranwachsen. Muschelbänke sind Hotspots für die Artenvielfalt, da sie Lebensraum und Zuflucht für Hunderte anderer Arten bieten, die an exponierten Felsküsten leben.

Das Team der University of California züchtete 8 Tage lang Larvenmuscheln in Meerwasser mit drei verschiedenen Kohlendioxidkonzentrationen. Der niedrigste Kohlendioxidgehalt entsprach einem modernen Wert von 380 ppm (parts per million), und die beiden Behandlungen mit erhöhtem Kohlendioxidgehalt entsprachen dem für 2100 prognostizierten Wert in einem "Business as usual" -Szenario von 540 ppm und einem "worst case" -Szenario von 970 ppm. Diese Kohlendioxidkonzentrationen erzeugten Meerwasser mit pH-Werten von 8,1, 8,0 bzw. 7,8.

Geoducks - die weltweit größte Erdmuschel, die in Asien als Delikatesse gilt. Sie sind entlang der pazifischen Nordwestküste Nordamerikas zu finden. Bildnachweis: USDA / Flickr.

Nach 8 Tagen waren die Schalen der Larvenmuscheln, die bei der Behandlung mit 540 ppm Kohlendioxid erzeugt wurden, 12% schwächer als die der Kontrollmuscheln, und die Schalen der Larvenmuscheln, die bei der Behandlung mit 970 ppm erzeugt wurden, waren 15% schwächer als die der Kontrollmuscheln .

Der Hauptautor Brian Gaylord erklärte in einer Pressemitteilung, dass „die beobachtete Versauerung des Ozeans eine Abnahme der Integrität der Muschel in der Karibik verursachte M. californianus Dies stellt einen deutlichen Funktionsverlust dar. “und warnt davor, dass„ solche Reduktionen tatsächlich bei Muscheln häufig sind. “Schwächere Schalen in Larvenmuscheln machen sie wahrscheinlich anfälliger für Raub und anfälliger für Austrocknung.

Die Untersuchungen von Gaylord und seinen Kollegen zu den Auswirkungen der Ozeanversauerung auf Larvenmuscheln werden in der Ausgabe vom 1. August 2011 veröffentlicht Zeitschrift für Experimentelle Biologie.

Kalifornische Miesmuscheln (Mytilus californianus). Bildnachweis: Grant Loy

In einer zweiten Studie untersuchten Wissenschaftler und Politikexperten der Woods Hole Oceanographic Institution und der University of Miami, welche Auswirkungen ein Anstieg der Ozeansäure auf die globale Ernte von Schalentieren haben würde. Die Studie stellte fest, dass es in 10 bis 50 Jahren zu Rückgängen bei der Ernte von Schalentieren kommen könnte und dass die Auswirkungen für arme Küstenstaaten am größten wären, da sie in hohem Maße von Eiweiß von Schalentieren abhängig sind. Die Autoren empfehlen diesen Ländern, Aquakulturprogramme zur Erzeugung widerstandsfähiger Schalentierarten in Erwägung zu ziehen, um die ernährungsbedingten und wirtschaftlichen Auswirkungen einer geringeren Ernte von Schalentieren in freier Wildbahn auszugleichen.

Die Studie der Hauptautorin Sarah Cooley und ihrer Kollegen zu den Auswirkungen der Ozeanversauerung auf die weltweiten Ernten von Schalentieren wurde am 7. Juli 2011 in einer frühen Online-Ausgabe des Journals veröffentlicht Fisch und Fischerei.

Kürzlich geerntete Austern von Yaquina Bay, Oregon. Bildnachweis: NOAA.

Beide neuen wissenschaftlichen Studien, in denen die Auswirkungen der Ozeanversauerung auf Schalentiere untersucht wurden, wurden zum Teil von der National Science Foundation finanziert.