LA ØSTERS BLI SYKE FOR Å RYDDE OPP I CHESAPEAKE

Hvis du prøver å gjenopprette naturlige østers ( Crassostrea virginica ) i Chesapeake-bukten, kan du prøve å sette dem i et miljø der de mest sannsynlig vil bli syke. Forbehold: du må plante nok av dem for å "rense huset."

Fra denne historien

Smithsonian Environmental Research Center

Relatert innhold

Kosmetikkene dine kan drepe et populært afrodisiakum: østers
Østers kan redde Staten Island fra den neste orkanen Sandy

Det er bare en idé implisert av en studie fra Smithsonian forsker Denise Breitburg, som undersøkte effektene av lite oksygen på en østerslammende sykdom kalt Dermo ( Perkinsus marinus ). Den encellede parasitten som infiserer en østersblod er hjemmehørende i Chesapeake-bukten, og da østers var rikelig hadde sykdommen liten effekt på befolkningen som helhet. Men etter mer enn et århundre med overhøsting, tap av habitat og økende vannforurensning, har østers redusert til bare én til to prosent av det historiske antallet. Dermo er nå enda et slag som desimerer den en gang rikholdige kronjuvelen i bukten.

Arbeidet med å gjenopprette østers inkluderer spredning av skjell med spad (baby-østers) i vannet, ideelt på steder der det forventes at de trives. Breitburgs arbeid, som ble utgitt i dag i tidsskriftet PLoS One, antyder et motintuitivt alternativ ved å avsløre ny dynamikk mellom østers og deres miljø.

Det har lenge vært antatt at grunt vann nær kysten gir et tilfluktssted fra oksygenberøvelsen dyr opplever i døde soner. Disse store områdene med vann med lite oksygen forekommer på steder lengre fra land og kan noen ganger vedvare i flere uker eller til og med måneder. Svært lite kan overleve under slike forhold, derav navnet.

Breitburg håper at studien hennes kan bidra til å veilede omfanget av restaurering for å produsere bærekraftige østersbestander. (Smithsonian Environmental Research Center Marine Ecology Lab)

Selv om de grunne ikke er utsatt for den utvidede, lave oksygen som sees i døde soner, er de grunne ikke immun mot perioder med oksygenmangel. Breitburgs siste arbeid indikerer at vann nær kysten kanskje ikke gir absolutt lettelse fra disse kvelende effektene. "Vi finner ut at lite oksygen, selv om det skjer i et par timer på dagen, kan ha veldig sterke effekter på organismer i systemet, " sier Breitburg.

På grunne strømmer en konstant tilførsel av næringsstoffer fra landet og stimulerer til vekst av alger eller planteplankton, som igjen produserer oksygen gjennom fotosyntese i løpet av dagen. Om natten forandrer historien seg imidlertid. Selv om fotosyntesen stopper, fortsetter organismer i vannet å puste, og oksygennivået synker, noen ganger dramatisk. Når algene dør, trekker prosessen med forfall ned oksygennivået enda lenger.

Disse dag-natt-syklusene er naturlige, men menneskelig aktivitet forsterker dem når avrenning fra utbygging og jordbruksland og utslipp fra kloakkrenseanlegg pumper næringsstoffer i vannet og gir en overflod av alger.

Et spekter av lysbilder viser helsen til en østers som lider av varierende intensitet i Dermo (fra venstre til høyre, sunn til sterkt infisert) når Perkinsus-parasitten multipliserer (Smithsonian Environmental Research Center Marine Ecology Lab)

Gjennom en serie felt- og lab-eksperimenter fant Breitburg at østers i områder med de største svingningene i oksygennivåer om natten er langt mer utsatt for å pådra Dermo. Dessuten sprer sykdommen kraftigere seg i slike områder. "Vi fant at daglig eksponering for lite oppløst oksygen, i noen tilfeller, kan doble eller til og med tredoble frekvensene for å anskaffe Dermo, " sier hun. "Det førte også til mer alvorlige infeksjoner og redusert vekst av østers."

Forskere visste at parasitten trives under forhold med høy temperatur og saltholdighet, men dette er det første beviset for effektene av lite oksygen om natten på forekomsten av sykdommen. Breitburg begynte sin undersøkelse med felteksperimenter i områder hvor Dermo allerede var kjent for å eksistere. Hun hengte hundrevis av østers - noen smittet, andre ikke - i vannet på 14 steder. Etter fire måneder fant hun ut at overalt hvor lite oksygen om natten var mer ekstrem, hadde 100 prosent av hennes uinfiserte østers smittet av parasitten. Hos tidligere infiserte østerser utviklet sykdommen seg til mer intense nivåer på steder med både lav oksygen og høy saltholdighet.

I Breitburgs laboratorium, en østerstank, kalt Room of DOOM (Dissolved Oxygen Oyster Mortality), etterligner de svinger som natt østers opplever i grunne vann. (Smithsonian Environmental Research Center)

Tilbake på Smithsonian Environmental Research Center's wetlab utviklet Breitburg et kontrollert eksperiment som ble kjent som "Room of DOOM, " for Dissolved Oxygen Oyster Mortality. Der utsatte hun østers for forskjellige nivåer av syklisk lite oksygen for å etterligne svingene som ble sett på dagen. I løpet av det første året av eksperimentet var unge østerser utsatt for lite oksygen nesten tre ganger så sannsynlige at de ble smittet med parasitten som deres kolleger med gjennomgående sunn oksygeneksponering.

Hun er ennå ikke sikker på hva som skjer. Det kan være at dyrene var mer stressede - slik en kronisk stressor gjør mennesker mer utsatt for sykdom. Det hun kan si, er at fôringsvanene deres endret seg. Etter hvert som oksygennivået falt østersene saktere, lukket seg og sluttet å mate. Men når oksygennivået kom tilbake, gikk de ut og noen ganger matet mer enn de hadde hatt, hvis de ikke hadde brukt timer på å "holde pusten."

"De prøver sannsynligvis ikke å kompensere for tapte fôringsmuligheter, " sier Breitburg. "Vi tror nok at de betaler tilbake oksygengjelden. Men en østers bruker gjellene sine både til fôring og for å få oksygen, så økt vannbevegelse over gjellene ender med økt fôring. ”

Breitburg mener økt fôring på dagtid antyder at heller enn å unngå områder med kronisk lite oksygen på natten, vil østers restaureringsprosjekter kunne ønske å oppsøke dem. Forholdene kan gjøre dem mer sårbare for sykdommer, men det gjør dem også mer effektive til å filtrere vannet på dagtid når planteplankton vokser.

Fordi Dermo kan ta et par år å drepe en østers, kan bløtdyrene ha god tid til å rense vannet og tippe miljøet til deres fordel.

"Denne typen hypoksi (lite oksygen) er spesielt utbredt i virkelig grunt vann, " sier Breitburg, "Alt vårt arbeid skjedde på mindre enn to meter, på en vanndybde der østersfiltrering potensielt kunne nå hele vannsøylen. Hvis du bare legger ut noen østers under disse forholdene, vil de ikke gjøre mye for å endre mengden planteplankton i vannet og mengden av hypoksi som utvikler seg. Men hvis du legger ut nok østers til at de filtrerer vannet - reduserer planteplanktonbiomasse - kan de kanskje endre vannkvaliteten fra forhold som er skadelige for forhold som ikke lenger er skadelige. Det kan hjelpe med å guide omfanget av restaurering som er nødvendig for både å produsere bærekraftige østersbestander og også forbedre vannkvaliteten. "