Ostrige pustite da očiste Chesapeake

Ako pokušavate obnoviti zavičajne ostrige ( Crassostrea virginica ) u zaljevu Chesapeake, možete ih pokušati smjestiti u okruženje u kojem su najvjerojatnije bolesni. Napomena: morate ih posaditi dovoljno da biste "očistili kuću."

Iz ove priče

Smithsonian Research Center

Povezani sadržaj

• Vaša kozmetika može ubiti popularni Afrodizijak: Ostrige
• Ostrige bi mogle spasiti Staten Island od idućeg uragana Sandy

To je samo jedna ideja koju podrazumijeva studija Smithsonijevog znanstvenika Denise Breitburg, koja je ispitivala učinke niskog kisika na bolest ostrige koja se naziva drveće ( Perkinsus marinus ). Jednoćelijski parazit koji inficira krv ostrige porijeklom je iz zaljeva Chesapeake, a kad je kamenica bilo u izobilju, bolest je imala malo utjecaja na populaciju u cjelini. Ali nakon više od jednog stoljeća prepucavanja, gubitka staništa i sve većeg zagađenja vode, kamenice su se smanjile na svega jedan do dva posto svog povijesnog broja. Dermo je sada još jedan udarac koji uništava nekada obilati dragulj kruna u Zaljevu.

Napori za obnavljanje ostrige uključuju širenje školjki napunjenih špricom (dječje ostrige) u vodu, idealno na mjestima na kojima se očekuje da uspijevaju. Breitburgov rad objavljen danas u časopisu PLoS One nagovještava kontraintuitivnu mogućnost otkrivanjem nove dinamike između kamenica i njihove okoline.

Dugo se mislilo da plitke, obalne vode pružaju utočište životinjskim uskraćenjima kisika u mrtvim zonama. Ova golema područja s niskim kisikom vode nalaze se na mjestima udaljenim od obale i mogu trajati tjednima ili čak mjesecima. Vrlo malo može preživjeti u takvim uvjetima, otuda i ime.

Breitburg se nada da bi njena studija mogla pomoći usmjeravati razmjere obnove kako bi se dobila održiva populacija ostrige. (Laboratorij za ekologiju Smithsonian-a za zaštitu okoliša)

Iako nisu podložni produženom niskom kisiku koji se vidi u mrtvim zonama, plitke nisu imune na razdoblja pomanjkanja kisika. Posljednji rad Breitburga ukazuje na to da vode u blizini obale ne mogu pružiti apsolutno olakšanje od ovih gušenja. "Otkrivamo da malo kisika, čak i ako se pojavljuje nekoliko sati dnevno, može imati vrlo snažne učinke na organizme u sustavu", kaže Breitburg.

Na plićaku iz zemlje otječe stalna opskrba hranjivim tvarima i potiče rast algi ili fitoplanktona, koji zauzvrat stvaraju kisik tijekom fotosinteze tijekom dana. Noću se, međutim, priča mijenja. Iako se fotosinteza zaustavlja, organizmi u vodi nastavljaju se disati i razina kisika pada, ponekad dramatično. Kako alge odumiru, proces raspadanja smanjuje razinu kisika još više.

Ovi dnevni i noćni ciklusi su prirodni, ali ljudska aktivnost ih pojačava kao otjecanje iz razvojnih i poljoprivrednih površina i ispuštanje iz uređaja za pročišćavanje otpadnih voda pumpa hranjive tvari u vodu i potiče prekomjerno obilje algi.

Spektar dijapozitiva prikazuje zdravlje ostrige koja pati od različitog intenziteta Dermova (s lijeva na desno, zdravih do teško zaraženih) dok se parazit Perkinsus umnožava (Smithsonian Research Center for Marine Ecology Lab)

Kroz niz terenskih i laboratorijskih eksperimenata Breitburg je otkrio da su ostrige u područjima s najvećim promjenama razine kisika u dnevnoj noći daleko sklonije uvođenju Dermoa. Štoviše, bolest se širi širenje na takvim područjima. "Otkrili smo da dnevna izloženost slabo rastvorenom kisiku može, u nekim slučajevima, udvostručiti ili čak utrostručiti stopu dobivanja Dermoa", kaže ona. "To je također dovelo do ozbiljnijih infekcija i smanjenih stopa rasta kamenica."

Dok su istraživači znali da parazit uspijeva u uvjetima visoke temperature i slanosti, ali ovo je prvi dokaz o učincima noćnog niskog kisika na prevalenciju bolesti. Breitburg je započeo svoju istragu terenskim eksperimentima na područjima za koja je već bilo poznato da Dermo postoji. Suspendirala je stotine kamenica - neke zaražene, neke ne - u vodi na 14 mjesta. Nakon četiri mjeseca, otkrila je da je gdje god je noćni niski kisik bio ekstremniji, 100 posto njenih nezaraznih ostrige zarazilo parazitom. U prethodno zaraženim kamenicama, bolest je napredovala do intenzivnijih razina na mjestima s niskim kisikom i visokom salinitetom.

U laboratoriju Breitburg, rezervoar za ostrige, nazvan Soba DOOM-a (Smrtnost rastvorenih oksigena kisika), oponaša ljuljačke tijekom dana koje ostrige doživljavaju u plitkim vodama zaliva. (Smithsonian Research Center)

Povratak na hidrauličnom centru za istraživanje okoliša Smithsonian, Breitburg je razvio kontrolirani eksperiment koji je postao poznat pod nazivom "Soba DOOM-a" za smrtnost rastvorenih oksigena u kisiku. Tamo je izložila kamenice različitim razinama cikličkog niskog kisika kako bi oponašala ljuljačke dan-noć viđene na terenu. U prvoj godini eksperimenta, mlade ostrige izložene niskom kisiku imale su gotovo tri puta veću vjerojatnost da se zaraze parazitom kao njihove kolege s dosljedno zdravom izloženošću kisiku.

Još nije sigurna što se događa. Može biti da su životinje pod stresom - na način na koji kronični stres čini ljude ranjivijima na bolesti. Ono što ona može reći jest da su se njihove prehrambene navike promijenile. Kako je razina kisika pala, kamenice su se usporavale, zatvarale i prestale hraniti. No, kad se razina kisika vratila, izlazili su napolje, hraneći se više nego što bi imali da nisu proveli sate "zadržavajući dah".

"Vjerojatno ne pokušavaju nadoknaditi izgubljene mogućnosti hranjenja", kaže Breitburg. "Mislimo da oni vjerojatno otplaćuju dug prema kisiku. No, kamenica koristi svoje škrge i za hranjenje i za dobivanje kisika, tako da pojačano kretanje vode preko škrge završava povećanim hranjenjem. "

Breitburg smatra kako uvećana dnevna hranjenja sugerira da bi ih, umjesto da izbjegavamo područja s kroničnim noćnim projektima s malo kisika, trebalo obnoviti kamenice. Uvjeti bi ih mogli učiniti ranjivijima na bolesti, ali isto tako ih čine učinkovitijima u filtriranju vode tijekom dana kada fitoplankton raste.

Budući da Dermotu može trebati nekoliko godina da ubije ostrige, mekušaci mogu imati dovoljno vremena da očiste vodu i dodaju okoliš u svoju korist.

„Ova vrsta hipoksije (niska kisika) osobito je prisutna u plitkoj vodi, “ kaže Breitburg, „Sav se naš rad dogodio na manje od dva metra, na dubini vode gdje bi filtracija ostrige mogla potencijalno dostići cijeli vodeni stup. Ako samo izbacite nekoliko kamenica pod ovim uvjetima, oni neće učiniti mnogo da promijene količinu fitoplanktona u vodi i količinu hipoksije koja se razvija. Ali ako stavite dovoljno kamenica da filtriraju vodu - smanjujući fitoplanktonsku biomasu - možda će moći promijeniti kvalitetu vode iz uvjeta koji su štetni za uvjete koji više nisu štetni. To može pomoći u usmjeravanju obima koji su potrebni kako bi se proizvela održiva populacija ostrige i poboljšala kvaliteta vode. "

Tehničarka Rebecca Burrell baca kamenicu na analizu. (Laboratorij za ekologiju Smithsonian-a za zaštitu okoliša)