Opwarmende oceaantemperaturen en verzuring verminderen drastisch de skeletsterkte en filtervoedingscapaciteit van glazen sponzen, volgens nieuw UBC-onderzoek.

De bevindingen, gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , wijzen erop dat de aanhoudende klimaatverandering ernstige, onomkeerbare gevolgen voor de uitgestrekte glazen sponsriffen van de Pacific Northwest en het bijbehorende zeeleven - de enige bekende riffen in hun soort ter wereld.

Variërend van de grens tussen Alaska en Canada en door de Straat van Georgia, de riffen spelen een essentiële rol in de waterkwaliteit door microben te filteren en voedingsstoffen door voedselketens te sturen. Ze bieden ook een kritieke habitat voor veel vissen en ongewervelde dieren, inclusief roodbaars, spot garnalen, haring, heilbot en haaien.

"Glazen sponsriffen zijn 'levende dinosaurussen' waarvan wordt gedacht dat ze 40 miljoen jaar zijn uitgestorven voordat ze in 1986 in BC werden herontdekt. " zei Angela Stevenson, die de studie leidde als een postdoctoraal onderzoeker bij UBC Zoology. "Door hun enorme omvang en enorme filtratiecapaciteit vormen ze het hart van een weelderig en productief onderwatersysteem, dus we wilden onderzoeken hoe klimaatverandering hun overleving zou kunnen beïnvloeden."

Hoewel de riffen onderhevig zijn aan sterke, voortdurende inspanningen voor conservering gericht op het beperken van schade aan hun delicate glasstructuren, wetenschappers weten weinig over hoe deze sponzen reageren op veranderingen in het milieu.

Voor de studie, Stevenson oogstte Aphrocalistes vastus, een van de drie soorten rifbouwende glazen sponzen, van Howe Sound en bracht ze naar UBC, waar ze het eerste succesvolle langdurige laboratoriumexperiment met levende sponzen uitvoerde door hun natuurlijke omgeving zo goed mogelijk na te bootsen.

Vervolgens testte ze hun veerkracht door ze in warmer en zuurder water te plaatsen dat de toekomstige geprojecteerde oceaanomstandigheden nabootste.

Over een periode van vier maanden, Stevenson heeft veranderingen in hun pompcapaciteit gemeten, lichaamsconditie en skeletsterkte, die kritische indicatoren zijn van hun vermogen om riffen te voeden en te bouwen.

Binnen een maand, oceaanverzuring en opwarming, alleen en in combinatie, verminderde de pompcapaciteit van de sponzen met meer dan 50 procent en veroorzaakte weefselverlies van 10 tot 25 procent, die de sponzen zouden kunnen verhongeren.

"Het meest zorgwekkend, pompen begon te vertragen binnen twee weken na blootstelling aan verhoogde temperaturen, ' zei Stevenson.

De combinatie van verzuring en opwarming maakte hun lichaam ook voor de helft zwakker en elastischer. Dat kan de vorming van riffen inperken en ervoor zorgen dat broze riffen instorten onder het gewicht van groeiende sponzen of dieren die ertussen lopen en zwemmen.

Jaarlange temperatuurgegevens verzameld van Howe Sound-riffen in 2016 suggereren dat het slechts een kwestie van tijd is voordat sponzen worden blootgesteld aan omstandigheden die deze drempels overschrijden.

"In Howe Sound, we willen een manier vinden om veranderingen in sponsgroei te volgen, grootte en oppervlakte en oppervlakte in het veld, zodat we mogelijke klimaatimplicaties op grotere schaal beter kunnen begrijpen, " zei co-auteur Jeff Marliave, senior onderzoeker bij het Ocean Wise Research Institute. "We willen ook de microbiële voedselwebben begrijpen die sponzen ondersteunen en hoe ze kunnen worden beïnvloed door klimaatcycli."

Stevenson dankt bottom-up door de gemeenschap geleide inspanningen en sterke samenwerkingen met de overheid voor de gezonde, levensvatbare staat van de B.C. riffen vandaag. Extra steun voor dergelijke gemeenschapsinspanningen en educatieve programma's zal de sleutel zijn om toekomstige druk te verlichten.

"Als de meeste mensen aan riffen denken, ze denken aan tropische ondiepwaterriffen zoals het prachtige Great Barrier Reef in Australië, " voegde Stevenson toe. "Maar we hebben deze ongelooflijke diepwaterriffen in onze eigen achtertuin in Canada. Als we niet ons best doen om voor hen op te komen, het zal zijn alsof je een kudde dinosaurussen ontdekt en er dan onmiddellijk dynamiet op laat vallen."

Achtergrond:

De kolossale riffen kunnen tot 19 meter hoog worden en zijn gebouwd door larvale sponzen die zich bovenop de samengesmolten dode skeletten van vorige generaties nestelen. In het noorden van B.C. de riffen bevinden zich op een diepte van 90 tot 300 meter, terwijl in het zuiden van B.C., ze kunnen zo ondiep worden gevonden als 22 meter.

De sponzen voeden zich door zeewater door hun tere lichamen te pompen, het filteren van bijna 80 procent van de microben en deeltjes en het verdrijven van schoon water.

Naar schatting kunnen de 19 bekende riffen in de Salish Sea elke dag 100 miljard liter water filteren, gelijk aan één procent van het totale watervolume in de Straat van Georgia en Howe Sound samen.