Oceaanverzuring en opwarming kan een ongezonde combinatie zijn voor kreeften, zeggen wetenschappers van de Universiteit van Maine.

De hartslag van kreeften (Homarus americanus) die 60 dagen in water leefden met de voorspelde pH-waarden van de oceaan aan het einde van de eeuw, werden significant sneller grillig tijdens een abrupte opwarming dan die van kreeften in oceaanwater met de huidige pH-waarden.

De bevindingen kunnen worden vergeleken met het plaatsen van mensen op een loopband en de ontdekking dat mensen die worden blootgesteld aan oceaanverzuring veel eerder van de loopband afvielen dan degenen die niet werden blootgesteld, " zegt Heather Hamlin, een reproductieve endocrinoloog en universitair hoofddocent aan de School of Marine Sciences.

De kreeften die werden blootgesteld aan zure oceaanomstandigheden hadden ook minder cellen die infecties in hun hemolymfe bestrijden (vergelijkbaar met bloed), zegt Amalia Harrington, een recente mariene biologie Ph.D. afstuderen.

Dus terwijl kreeften in zuur oceaanwater er normaal uitzien en zich normaal gedragen, ze ervaren fysiologische uitdagingen wanneer ze worden blootgesteld aan meerdere stressoren, zegt Hamlin.

Zij en Harrington testten vrouwelijke vrouwelijke kreeften die overgingen naar volwassenheid. Effecten van omgevingsstressoren tijdens deze fase kunnen grote gevolgen hebben voor de populatie van de soort, zeggen de onderzoekers, die geloven dat dit de eerste dergelijke studie in zijn soort is.

"We proberen echt de 'verborgen' effecten van klimaatverandering op dit weinig bestudeerde maar uiterst belangrijke stadium van de Amerikaanse kreeft te achterhalen, ' zegt Harrington.

"Het meeste van het eerdere onderzoek naar de gevolgen van klimaatverandering voor Amerikaanse kreeften was gericht op vroege ontwikkelingsstadia (eieren en larven). Hoewel dit nuttig is om te begrijpen hoe veranderingen in het milieu van invloed kunnen zijn op het aantal babykreeften dat hun tijd in het plankton overleeft en het naar de zeebodem, het vertelt ons niet echt welke impact dat zal hebben op de bevolking als geheel."

Harrington zegt ook meer inzicht te willen krijgen in de niet-dodelijke effecten van verzuring op kreeften.

De bevindingen van de onderzoekers staan ​​in het online artikel "Zeeverzuring verandert de thermische hartprestaties, hemocyten overvloed, en hemolymfechemie bij jonge Amerikaanse kreeften Homarus americanus H. Milne Edwards, 1837 (Decapoda:Malcostraca:Nephropidae)" in de 8 april, 2019 uitgave van Journal of Crustacean Biology.

Het kooldioxidegehalte in de atmosfeer heeft al geleid tot wijdverbreide patronen van oceaanverzuring en frequentere extreme opwarmingsgebeurtenissen, zeggen Harrington en Hamlin.

In aanvulling, de Golf van Maine warmt sneller op dan 99 procent van de mondiale oceanen. In de zomer van 2012 de temperatuur bereikte een record van 68,98 Fahrenheit en afgelopen zomer, het bereikte 68,93, volgens het onderzoeksinstituut van de Golf van Maine.

Voor het onderzoek, Harrington en Hamlin verhoogden stapsgewijs de watertemperatuur van 53,6 Fahrenheit tot 82,4 in 2 uur en 30 minuten in tanks met een controlegroep kreeften en in tanks met kreeften die twee maanden hadden geleefd in oceaan-pH-omstandigheden van 8,0 of 7,6.

Ze ontdekten dat kreeften die werden blootgesteld aan een verlaagde pH (meer zuur water) verminderde hartprestaties vertoonden.

De daling van het totale aantal hemocyten (THC's) in de hemolymfe van de kreeft zou het probleem kunnen verergeren, zegt Harrington. Wanneer de immuunfunctie wordt onderdrukt, vatbaarheid voor ziekten kan toenemen.

Zij en Hamlin zullen die mogelijkheid onderzoeken met $ 192, 000 van het Saltonstall-Kennedy Grant-programma van de National Oceanic and Atmospheric Association. Het financiert projecten die "inspelen op de behoeften van vissersgemeenschappen, economische voordelen optimaliseren door duurzame visserij op te bouwen en in stand te houden, en andere kansen vergroten om werkende waterfronten levensvatbaar te houden."

Harington gaat aan de slag als postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium van Hamlin. Ze stellen kreeften bloot aan een ziekteverwekker om te onderzoeken of kreeften die eerder aan zuur water zijn blootgesteld, kwetsbaarder zijn.

"Door de kreeft bloot te stellen aan een ziekteverwekker kunnen we bepalen hoe de kreeften reageren op een volgende stressgebeurtenis, en als ze de capaciteit hebben om ermee om te gaan op dezelfde manier als kreeften die niet zijn blootgesteld aan zure omstandigheden, ' zegt Hamlin.

"Net als wanneer mensen uitgeput raken, ze zijn kwetsbaarder voor verkoudheid of een andere ziekte."

Aanvullend vervolgonderzoek zou de gecombineerde effecten van oceaanverzuring en opwarming op de fysiologie van kreeften kunnen onderzoeken, en hoe die fysiologische veranderingen zich verhouden tot gedrag, reproductie en genexpressie.