Ουροδόχος στο κλιματικό στρες

October 28, 2019 Fucus vesiculosus (Bladderwrack) δείχνει συζευγμένες αντιδράσεις στις περιβαλλοντικές αλλαγές

Βραχυπρόθεσμα κύματα καύσωνα, μακροχρόνια θέρμανση και οξίνιση, αυξανόμενη υπεργονιμοποίηση και εξάντληση οξυγόνου - τα θαλάσσια οικοσυστήματα είναι υπόκειται σε πολλές αλλαγές. Οι αντιδράσεις των θαλάσσιων οργανισμών σε αυτούς τους παράγοντες είναι επίσης ποικίλες. Βιολόγοι από το GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel μπόρεσαν τώρα να αποδείξουν σε ένα μεγάλο φύκι ότι η ανταπόκρισή τους σε διαφορετικές περιβαλλοντικές αλλαγές μπορεί να συνδυαστεί θετικά και αρνητικά - οδηγώντας σε επιτάχυνση ή επιβράδυνση της προσαρμογής τους.
< br>Το άγχος στα θαλάσσια οικοσυστήματα αυξάνεται. Η θέρμανση των ωκεανών, η βύθιση της τιμής του pH του θαλασσινού νερού, η παροχή θρεπτικών συστατικών και η απώλεια οξυγόνου τους θέτει σε κίνδυνο. Οι μεμονωμένοι παράγοντες για ορισμένα είδη μπορούν σίγουρα να αποτελέσουν πλεονέκτημα. Άλλες αλλαγές μπορούν επίσης να περιορίσουν σοβαρά τον βιότοπο του ίδιου είδους. Οι διαφορετικές επιπτώσεις καθιστούν πολύ δύσκολη την εκτίμηση των μελλοντικών αλλαγών στη βιοποικιλότητα. «Ένα από τα κεντρικά ερωτήματα είναι αν οι αντιδράσεις σε διαφορετικές αλλαγές σχετίζονται θετικά ή αρνητικά ή αν συμβαίνουν ανεξάρτητα η μία από την άλλη», λέει ο καθηγητής Dr. med. Martin Wahl, θαλάσσιος βιολόγος στο GEOMAR.

Βιολόγοι από το GEOMAR και το Πανεπιστήμιο του Rostock δημοσίευσαν τώρα μια μελέτη στο περιοδικό Scientific Reports, η οποία δείχνει για πρώτη φορά ότι οι προσαρμογές σε πολλές γενετικές αλλοιώσεις συνδέονται με ένα βασικό είδος στα παράκτια οικοσυστήματα, η ουροδόχος κύστη Fucus vesiculosus. «Αυτό μπορεί να επιταχύνει και να εμποδίσει την απόκριση της ουροδόχου κύστης στις αλλαγές», εξηγεί ο καθηγητής Wahl, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.

Το Fucus vesiculosus είναι ένα καφέ φύκι που ζει σε σκληρές επιφάνειες κατά μήκος των ακτών του Βόρειου Ατλαντικού και στη Βόρεια και τη Βαλτική Θάλασσα. Όπως και άλλα φύκια, παίζει σημαντικό ρόλο στη δέσμευση του άνθρακα στη θάλασσα. Αποτελεί επίσης τη βάση του οικοσυστήματος στις αντίστοιχες ακτές. Στη Βαλτική Θάλασσα, αλλά και στις υπόλοιπες περιοχές διανομής της, τα αποθέματα του Fucus vesiculosus από τις αρχές του 21ου αιώνα έχουν μειωθεί κατακόρυφα. Οι ακριβείς λόγοι για αυτό δεν έχουν ακόμη διευκρινιστεί οριστικά.

Για τη μελέτη τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια ειδική μονάδα δοκιμών, το Kiel Outdoor Benthocosms (KOB). Αποτελείται από συνολικά δώδεκα πειραματικούς θαλάμους στους οποίους μπορούν να προσομοιωθούν παράκτια οικοσυστήματα σε μικρή κλίμακα. Χάρη στην πολύπλοκη τεχνολογία ελέγχου, πολλές περιβαλλοντικές παράμετροι μπορούν να χειριστούν. Καθώς τα ΚΟΒ βρίσκονται σε ένα πλωτό στο εσωτερικό φιόρδ του Κιέλου και τροφοδοτούνται απευθείας με νερό από το φιόρδ, οι περιβαλλοντικές συνθήκες εντός των πειραματικών δεξαμενών έρχονται πολύ κοντά στη φύση.

Στους πειραματικούς θαλάμους, πάνω από περίοδο 12 μηνών, η ομάδα εξέθεσε γενετικά διακριτές οικογένειες περιτυλίξεων της ουροδόχου κύστης σε συνθήκες αυξημένου διοξειδίου του άνθρακα, με αποτέλεσμα χαμηλότερα επίπεδα pH στο νερό, θερμικές φάσεις, αυξημένη εισροή θρεπτικών ουσιών και περιόδους χαμηλών επιπέδων οξυγόνου.

Οι αντιδράσεις στις διαφορετικές αλλαγές ήταν σαφώς συνδεδεμένες. Για παράδειγμα, οικογένειες που ανέχονται χαμηλότερα επίπεδα pH θα μπορούσαν να ανεχθούν την αύξηση της θερμοκρασίας και τα υψηλότερα επίπεδα θρεπτικών συστατικών - και το αντίστροφο. Ταυτόχρονα, αυτές οι οικογένειες ήταν πολύ πιο επιρρεπείς στην εξάντληση του οξυγόνου. «Στη φύση, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει ότι ένας πληθυσμός ουροδόχου κύστης που έχει προσαρμοστεί στην υπερβολική λίπανση και τη ζέστη του καλοκαιριού υφίσταται ιδιαίτερα μεγάλη ζημιά ή καταστρέφεται πλήρως το φθινόπωρο από την άνωση του νερού χωρίς οξυγόνο από τα βαθιά», εξηγεί ο Martin Wahl.
 . ;
Συνολικά, η ομάδα δεν βρήκε μόνο τα πρώτα στοιχεία ότι οι απαντήσεις σε διάφορα συμπτώματα της παγκόσμιας αλλαγής μπορούν να συνδυαστούν. "Η μελέτη δείχνει επίσης ότι στο μέλλον θα χρειαζόμαστε ακόμα έρευνα που θα μελετά τις αντιδράσεις των οργανισμών σε πολλαπλές περιβαλλοντικές ή προσωρινά αντισταθμιστικές περιβαλλοντικές αλλαγές. Διαφορετικά θα είναι δύσκολο να γίνουν αξιόπιστες δηλώσεις σχετικά με τη μελλοντική ανάπτυξη των οικοσυστημάτων στη θάλασσα", εξηγεί Καθηγητής Wahl.