Chesapeake bay, het grootste estuarium van de Verenigde Staten en een van de grootste ter wereld, wordt geconfronteerd met nieuwe risico's door een laag sterk verzuurd water zo'n 10 tot 15 meter onder het oppervlak, een nieuwe studie heeft gevonden.

Deze "pH-minimumzone" is 10 keer zuurder dan het oppervlaktewater van de baai en kan een risico vormen voor een verscheidenheid aan economisch en ecologisch belangrijke mariene soorten, inclusief oesters, krabben en vissen, zeggen de onderzoekers. Een afname van het aantal organismen met de schaal van calciumcarbonaat - met name oesters - kan het vermogen van de baai om de toename van de zuurgraad aan te pakken, belemmeren, ze voegen toe.

De resultaten van het onderzoek worden deze week in Natuurcommunicatie .

"Oesters en andere tweekleppigen zorgen voor een ingebouwd Tums-effect dat de baai op natuurlijke wijze helpt bij het omgaan met corrosief water, " zei George Waldbusser, een mariene ecoloog van de Oregon State University en co-auteur van het onderzoek. "Ze genereren grote hoeveelheden calciumcarbonaatstructuren, die de toenemende hoeveelheden kooldioxide die de baai binnenkomen mogelijk kunnen opvangen.

"Overbevissing en ziekte hebben het aantal oesters verminderd, echter, en we zien de resultaten."

Hoofdauteur Wei-Jun Cai van de Universiteit van Delaware leidde de studie, die vond dat de pH-waarden in deze gelaagde waterlaag ongeveer 7,4 waren, bijna een eenheid lager dan oppervlaktewateren waar de gemiddelde pH ongeveer 8,2 is. Een combinatie van factoren heeft deze corrosieve zone waarschijnlijk veroorzaakt, waaronder hypoxie en vorming van giftig waterstofsulfide in het bodemwater dat zich vermengt met andere lagen van de baai.

"Deze studie toont voor het eerst aan dat de oxidatie van waterstofsulfide en ammoniak uit het bodemwater een belangrijke bijdrage kan leveren aan een lagere pH in kustoceanen en kan leiden tot snellere verzuring in kustwateren in vergelijking met de open oceaan, ' zei Cai.

Eerdere studies, waaronder werk van Waldbusser, hebben aangetoond dat nutriënten uit de landbouw die Chesapeake Bay binnenkomen, het zuurstofgehalte in de bodemwateren geleidelijk hebben verminderd - een proces dat bekend staat als hypoxie - en de baai sneller verzuren dan de oceaanwateren voor de kust. Dieren hebben zuurstof nodig om te leven en zonder zuurstof, zij gaan dood. bacteriën, echter, kan "ademen" zonder zuurstof, vaak waterstofsulfide producerend, wat de zuurstofbehoefte verder verhoogt en ook de verzuring bevordert, aldus Waldbusser.

"Hypoxie leidt in dit geval tot een versterking van verzuring, ' merkte hij op. 'Als er meer oesters waren, ze zouden helpen het voedsel uit het water te halen, de zuurstofbehoefte verminderen, en sekwestreren koolstof uit het systeem. Nu is de verzuring zodanig dat we ons zorgen moeten maken dat het voor sommige mariene organismen moeilijker zal worden om hun calciumcarbonaatschillen te produceren. We weten nog niet wat die drempels zijn."

Van oesters is aangetoond dat ze gevoelig zijn voor veranderingen in verzuring, vooral aan de westkust, waar corrosieve wateren de industrie enkele jaren geleden ernstig troffen. Waldbusser en OSU-collega Burke Hales hielpen telers het probleem te verminderen door tijdstippen van de dag te identificeren waarop de lokale verzuringsniveaus lager waren, zodat broederijen gunstiger water konden aanzuigen om te gebruiken bij het kweken van hun oesters.

Oesters aan de oostkust zijn een andere variëteit, Waldbusser zei, en kan zelfs iets veerkrachtiger zijn dan de Pacifische oesters aan de westkust. Maar het wetenschappelijke begrip van hoeveel zuur ze kunnen weerstaan, is beperkt.

"We weten dat in sommige gebieden van Chesapeake Bay, waar sprake was van een hoge zuurgraad, oesters hebben het overleefd, maar we weten niet of er subpopulaties zijn die meer veerkracht hebben, of wat de drempel is voor hun vermogen om schelpen te maken."

Waldbusser zei dat individuele oesters elke dag meer dan 50 gallons water kunnen filteren. Onderzoekers schatten dat voorafgaand aan de Europese vestiging, Chesapeake Bay had zoveel oesters dat ze de hele baai in drie dagen konden filteren. Vandaag, het zou ongeveer 300 dagen duren vanwege minder oesters en meer voedingsstoffen in het water, hij zei.

"Het baggeren van de baai in de jaren vijftig en zestig heeft veel oesterschelpen verwijderd die een basis vormden voor het creëren van oesterriffen, " zei Waldbusser, die meer dan 10 jaar geleden zijn onderzoek naar oesters en verzuring begon aan de Universiteit van Maryland voordat hij naar de staat Oregon kwam.

"Sinds de jaren tachtig veel van de restaurants aan de oostkust namen deel aan een programma om oesterschelpen in de baai te recyclen om meer leefgebied te creëren, maar het is niet genoeg geweest om te vervangen wat eruit is gehaald."