Wetenschap
Stijging van het aantal zee-egels en de daarmee samenhangende schade aan kelpbossen heeft gevolgen voor de grijze walvissen in Oregon en hun voedsel, zo blijkt uit onderzoek
Een recente hausse in de populatie paarse zee-egels voor de zuidelijke kust van Oregon lijkt een indirecte en negatieve impact te hebben gehad op de grijze walvissen die gewoonlijk in de regio foerageren, zo blijkt uit een nieuwe studie.
Wanneer het aantal zee-egels toeneemt, kunnen de stekelige ongewervelde zeedieren kelpbossen verslinden die een cruciale habitat vormen voor zoöplankton, de kleine waterorganismen die de belangrijkste prooi zijn van veel zeedieren. Beschadigde kelpbossen leiden tot een afname van het zoöplankton, en omdat grijze walvissen minder tijd kunnen besteden aan het foerageren, besteden grijze walvissen daar minder tijd aan foerageren, ontdekten onderzoekers van het Marine Mammal Institute van de Oregon State University.
"Deze studie toont de trapsgewijze gevolgen van een verandering in het ecosysteem van de kustoceaan op een manier die nog niet eerder is gedocumenteerd", zegt de hoofdauteur van de studie, Lisa Hildebrand, een promovendus bij het Geospatial Ecology of Marine Megafauna Laboratory van het Marine Mammal Institute. "Deze gevolgen strekken zich indirect uit tot een toproofdier, de grijze walvis, en beïnvloeden hen op een negatieve manier."
Het onderzoek is onlangs gepubliceerd in Scientific Reports . Co-auteurs zijn universitair hoofddocent Leigh Torres, die leiding geeft aan het GEMM Lab van het Hatfield Marine Science Center in Newport, en onderzoekers Solène Derville en Ines Hildebrand van het laboratorium van Torres.
Zee-egelpopulaties begonnen voor de kust van Oregon te exploderen na de pandemie van het Sea Star Wasting Syndrome die in 2013 begon. De pandemie leidde tot een afname van naar schatting 90% van het aantal zonnebloemzeesterren, die nu als ernstig bedreigd worden beschouwd.
Historisch gezien waren zonnebloemzeesterren voor de kust van Oregon een van de twee natuurlijke vijanden van zee-egels. De andere is de zeeotter, die meer dan 100 jaar geleden door pelsjagers uit de wateren van Oregon werd weggevaagd.
"In de ecologie denken we na over de belangrijke rol van redundantie in een ecosysteem", zei Torres. "Dit is een goed voorbeeld van een ecosysteem dat geen redundantie heeft vanwege het verlies van zeeotters. Het systeem zou zichzelf niet kunnen handhaven zonder zowel de otters als de zeesterren."
Zee-egels komen van nature voor in kelpbossen, maar door de afname van het aantal zonnebloemzeesterren was er geen roofdier meer dat de populatie onder controle kon houden. De onderzoekers begonnen de effecten van die verandering in het ecosysteem te zien tijdens hun jaarlijkse monitoringonderzoek naar grijze walvissen in Port Orford.
Torres en haar team monitoren sinds 2015 grijze walvissen en hun omgeving in die regio als onderdeel van een tien jaar durend onderzoek naar de foerageerecologie van grijze walvissen in de Pacific Coast Feeding Group. Deze kleine groep walvissen bezoekt de kustwateren langs de kust van Oregon en de Pacific Northwest in plaats van elke zomer naar het Noordpoolgebied te reizen om te foerageren.
Het onderzoeksteam, bestaande uit lokale middelbare scholieren en studenten, brengt elke zomer zes weken door op OSU's Port Orford Field Station. De locatie is ideaal omdat er een grote, beschermde baai is waar onderzoekers walvissen gemakkelijk vanaf de kust kunnen volgen en ze ook toegang tot het water geven, waar ze per kajak monsters van zoöplankton kunnen verzamelen en GoPro-camera's kunnen gebruiken om de onderwateromstandigheden in de gaten te houden.
"Het algemene doel van het onderzoek is om beter te begrijpen waar grijze walvissen zich dichtbij de kust voeden", zei Lisa Hildebrand. "We zagen deze dramatische beelden van zee-egels die zich met kelp voeden voor het eerst in 2018 en nog meer in 2019."
De dynamiek van zee-egels en kelp is goed bestudeerd, maar dit is de eerste studie die verder kijkt dan die relatie en kijkt naar de gevolgen voor het zoöplankton dat in het kelpbos leeft en voor hun roofdieren:de grijze walvissen.
De onderzoekers ontdekten dat naarmate de kelp werd beschadigd of vernietigd, er minder zoöplankton, en met name de kleine mysidegarnalen die een groot deel van het dieet van de grijze walvis uitmaken, in de wateren aan de kust achterbleven. Omdat er minder zoöplankton in het gebied aanwezig was, brachten de grijze walvissen daar minder tijd door met foerageren.
“In 2020 en 2021 zagen we minder walvissen en de walvissen die we zagen brachten minder tijd door in dat gebied,” merkte Torres op. "We hebben in deze jaren ook een achteruitgang in de lichaamsconditie van grijze walvissen opgemerkt tijdens het uitvoeren van ander veldonderzoek voor de kust van Newport."
De onderzoekers kunnen niet precies zeggen hoe de afname van kelp precies leidt tot een afname van het zoöplankton, maar ze vermoeden dat het zoöplankton het kelp als een soort schuilplaats gebruikt, en het kan zijn dat zoöplankton in de kelpbedden wordt vastgehouden omdat getijden en stromingen zijn binnen deze gebieden zwakker dan daarbuiten, aldus Hildebrand.
De studie benadrukt de rimpeleffecten van de opwarming van de oceaan als gevolg van klimaatverandering, merkten de onderzoekers op.
"Mariene hittegolven en warmer oceaanwater hebben de pandemie van het Sea Star Wasting Syndroom waarschijnlijk verergerd en jonge kelp heeft de neiging beter te groeien in kouder water. Als gevolg daarvan was er minder drijfkelp beschikbaar voor zee-egels om zich te voeden in het kustsysteem", zegt Lisa Hildebrand. zei.
In 2023 merkten de onderzoekers op dat de regio tekenen van herstel vertoonde, met minder egels en meer kelp, zoöplankton en walvissen. Deze recente waarnemingen kunnen tekenen zijn dat het ecosysteem terugkeert naar omstandigheden die gunstig zijn voor de groei van kelp.
"We denken en hopen dat dit systeem zich herstelt en we zullen het blijven volgen via ons onderzoek", zei Torres. "Oregonians vinden het heerlijk om grijze walvissen langs onze kust te zien foerageren en ze hebben een gezonde leefomgeving nodig om ervoor te zorgen dat dit voortduurt."