Lasa ostricilor să se îmbolnăvească pentru a curăța Chesapeake-ul

Dacă încercați să restaurați stridiile native ( Crassostrea virginica ) în Golful Chesapeake, este posibil să încercați să le puneți într-un mediu în care cel mai probabil se îmbolnăvesc. Avertizarea: trebuie să plantezi suficient pentru a „curăța casa”.

Din această poveste

Smithsonian Center Research Center

Continut Asemanator

• Cosmeticele tale pot ucide un afrodisiac popular: stridii
• Stricile ar putea salva Staten Island de următorul uragan Sandy

Aceasta este doar o idee implicată de un studiu al omului de știință Smithsonian Denise Breitburg, care a examinat efectele oxigenului scăzut asupra unei boli cu ostrică, numită Dermo ( Perkinsus marinus ). Parazitul unicelular care infectează sângele unei stridii este originar din Golful Chesapeake, iar când stridiile erau abundente, boala a avut un efect redus asupra populației în ansamblu. Însă, după mai bine de un secol de supraîncărcare, pierderea habitatului și creșterea poluării apei, stridiile s-au redus la doar unul până la două la sută din numărul lor istoric. Dermo este acum încă o lovitură care decimează bijuteria coroanei cândva abundentă a golfului.

Eforturile de restabilire a stridiilor includ răspândirea scoicilor încărcate cu scuipat (stridii pentru bebeluși) în apă, în mod ideal în locurile în care se așteaptă să prospere. Opera lui Breitburg, care a fost lansată astăzi în jurnalul PLoS One, sugerează o opțiune contra-intuitivă prin dezvăluirea de noi dinamici între stridii și mediul lor.

S-a crezut mult timp că apele de mică adâncime, de aproape de mal, oferă un refugiu de la experiența animalelor privative de oxigen în zonele moarte. Aceste zone vaste de apă cu un nivel scăzut de oxigen apar în locuri mai îndepărtate de țărm și pot persista uneori săptămâni sau chiar luni. Foarte puțin poate supraviețui în astfel de condiții, de unde și numele.

Breitburg speră ca studiul ei să ajute la ghidarea scării de restaurare pentru a produce populații de stridii durabile. (Smithsonian Environmental Research Center Laborator de ecologie marină)

Deși nu este supus oxigenului scăzut extins observat în zonele moarte, adâncurile nu sunt imune la perioade de lipsire de oxigen. Ultima lucrare din Breitburg indică faptul că apele de pe malul mării nu pot oferi o scutire absolută de aceste efecte sufocante. „Descoperim că oxigenul scăzut, chiar dacă apare pentru câteva ore din zi, poate avea efecte foarte puternice asupra organismelor din sistem”, spune Breitburg.

În adâncuri, un aport constant de nutrienți curge din țară și stimulează creșterea algelor sau fitoplanctonului, care la rândul lor produc oxigen prin fotosinteză în timpul zilei. Noaptea însă, povestea se schimbă. Deși fotosinteza se oprește, organismele din apă continuă să respire și nivelul de oxigen scade, uneori dramatic. Pe măsură ce algele mor, procesul de descompunere atrage nivelul de oxigen și mai departe.

Aceste cicluri de zi-noapte sunt naturale, dar activitatea umană le amplifică pe măsură ce scurgerea de pe terenurile de dezvoltare și terenuri agricole și deversările de la stațiile de tratare a apelor uzate pompează nutrienții în apă și alimentează o abundență excesivă de alge.

Un spectru de diapozitive arată starea de sănătate a unei stridii care suferă de diferite intensități ale Dermo (de la stânga la dreapta, sănătoase până la infectarea severă) pe măsură ce parazitul Perkinsus se înmulțește (Smithsonian Environmental Research Center Marine Ecology Lab)

Printr-o serie de experimente de teren și laborator, Breitburg a constatat că stridiile din zonele cu cele mai mari leagăne ale nivelului de oxigen din timpul nopții sunt mult mai predispuse la contractarea Dermo. Ba mai mult, boala se răspândește mai puternic în astfel de zone. „Am descoperit că expunerea zilnică la oxigen dizolvat scăzut ar putea, în unele cazuri, să dubleze sau chiar triplă rata dobândirii Dermo”, spune ea. „De asemenea, a dus la infecții mai severe și la rate reduse de creștere a stridiilor.”

În timp ce cercetătorii știau că parazitul prospera în condiții de temperatură ridicată și salinitate, dar aceasta este prima dovadă a efectelor oxigenului scăzut în timpul nopții asupra prevalenței bolii. Breitburg și-a început investigația cu experimente pe teren în zone în care Dermo era deja cunoscut că există. Ea a suspendat sute de stridii - unele infectate, altele nu - în apă în 14 locuri. După patru luni, a descoperit că oriunde noaptea, oxigenul scăzut era mai extrem, 100% din stridiile ei neinfectate au contractat parazitul. În stridii infectate anterior, boala a avansat la niveluri mai intense la locurile cu oxigen scăzut și salinitate ridicată.

În laboratorul din Breitburg, un tanc de stridii, supranumit Room of DOOM (dizolvată Oxygen Oyster Mortality), imită leagănele de zi-noapte pe care stridiile le experimentează în apele Golfului. (Smithsonian Environmental Research Center)

Înapoi în centrul umed al Smithsonian Environmental Research Center, Breitburg a dezvoltat un experiment controlat, care a devenit cunoscut sub numele de „Camera DOOM”, pentru mortalitatea ostricelui cu oxigen dizolvat. Acolo a expus stridii la diferite niveluri de oxigen scăzut ciclic pentru a imita schimbările de zi-noapte văzute pe câmp. În primul an al experimentului, ostrele tinere expuse la oxigen scăzut au fost de aproape trei ori mai susceptibile de a fi infectate cu parazitul ca omologii lor cu o expunere constantă la oxigen constant.

Încă nu este sigură ce se întâmplă. S-ar putea ca animalele să fie mai stresate - modul în care un stresor cronic face oamenii mai vulnerabili la boli. Ceea ce poate spune ea, însă, este că obiceiurile lor de hrănire s-au schimbat. Pe măsură ce nivelurile de oxigen au scăzut stridiile au încetinit, s-au închis și au încetat alimentarea. Dar când nivelurile de oxigen s-au întors, au ieșit toate, uneori hrănindu-se mai mult decât ar fi trebuit să nu petreacă ore întregi „să-și țină respirația”.

„Probabil că nu încearcă să facă față posibilităților de hrănire pierdute”, spune Breitburg. „Credem că probabil le vor rambursa datoria de oxigen. Dar o stridie își folosește branhioanele atât pentru hrănire, cât și pentru obținerea oxigenului, astfel încât mișcarea crescută a apei asupra branhiilor se termină în hrănirea crescută. "

Breitburg consideră că alimentația crescută în timpul zilei sugerează că, în loc să evite zonele cu o cronică scăzută de oxigen în timpul nopții, proiectele de restaurare a stridiei ar putea dori să le caute. Afecțiunile ar putea să le facă mai vulnerabile la boli, dar le face și mai eficiente la filtrarea apei în timpul zilei în care fitoplanctonul crește.

Deoarece Dermo poate dura câțiva ani pentru a ucide o stridie, moluștele pot avea destul timp pentru a curăța apa și a sfătui mediul în favoarea lor.

„Acest tip de hipoxie (oxigen scăzut) este deosebit de răspândit în apa cu adevărat superficială”, spune Breitburg, „Toate lucrările noastre s-au petrecut la mai puțin de doi metri, la o adâncime de apă unde filtrarea stridiei ar putea atinge întreaga coloană de apă. Dacă ați pus doar câteva stridii în aceste condiții, nu vor face multe pentru a schimba cantitatea de fitoplancton din apă și cantitatea de hipoxie care se dezvoltă. Dar dacă scoți destule stridii că filtrează apa - reducând biomasa fitoplanctonului - s-ar putea să poată schimba calitatea apei din condiții dăunătoare pentru condiții care nu mai sunt dăunătoare. Poate ajuta la îndrumarea scării de restaurare necesare atât pentru a produce populații de stridii durabile, cât și pentru a îmbunătăți calitatea apei. "

Tehnicianul Rebecca Burrell scutură o stridie pentru analiză. (Smithsonian Environmental Research Center Laborator de ecologie marină)