Водоросли смягчают закисление океана, что является ключом к здоровью и изобилию важных моллюсков.
В то время как водоросли известны как питательная пища как для морских существ, так и для людей, сбор водорослей может быть новым способом помочь сохранить двустворчатых моллюсков, таких как моллюски и устрицы — более распространенный источник пищи и основной продукт морской индустрии — здоровыми и многочисленными. Новое исследование под руководством доктора философии Кристофера Гоблера и группы ученых из Школы морских и атмосферных наук Университета Стоуни-Брук (SoMAS) показывает, что присутствие водорослей значительно снижает закисление океана в результате изменения климата.
Исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Marine Science, также продемонстрировало, что размещение водорослей на устричной ферме сводит на нет закисление океана и, следовательно, защищает двустворчатых моллюсков от закисления. Этот процесс может также иметь дополнительные преимущества для экосистемы и аквакультуры, включая улавливание и извлечение углерода и азота, а также защиту от вредоносного цветения водорослей.
Для моллюсков одной из самых серьезных угроз, связанных с изменением климата, является закисление океана. Уровни двуокиси углерода или CO 2 в атмосфере Земли продолжают расти, проникая в океаны, где они вызывают химические реакции, снижающие pH и вызывающие закисление океана. За последние два десятилетия одним из самых убедительных выводов исследований изменения климата океана было то, что повышение уровня CO 2 в поверхностных водахугрожают моллюскам, которые зависят от воды с более высоким pH для роста и выживания. Эта угроза особенно актуальна в прибрежных зонах, где дополнительные источники кислотности могут еще больше снизить рН и замедлить образование раковин у моллюсков, особенно у двустворчатых моллюсков. И хотя многие дикие популяции двустворчатых моллюсков исчезли, растущая волна аквакультуры в США и во всем мире привела к росту мирового производства морепродуктов с помощью аквакультуры, которое теперь превышает отлов в дикой природе.
«Несмотря на эту волну аквакультуры, усиление закисления океана в настоящее время угрожает аквакультуре двустворчатых моллюсков и требует решения», — объясняет профессор Гоблер, заведующий кафедрой прибрежной экологии и охраны природы в SoMAS. «Мы считаем, что наша работа является основой для решения».
В исследовании под названием «Водоросли (Saccharina latissima) смягчают закисление прибрежных районов океана и увеличивают рост североатлантических двустворчатых моллюсков в лабораторных экспериментах и на устричной ферме» профессор Гоблер и его коллеги провели шесть экспериментов для оценки воздействия повышенного содержания CO 2 и присутствия водорослей (S. latissima) на скорость роста трех различных видов двустворчатых моллюсков: (восточных устриц (Crassostrea virginica), голубых мидий (Mytilus edulis) и твердых моллюсков/северных квахогов (Mercenaria mercenaria).
В каждом из экспериментов подкисление значительно снижалось при выращивании ламинарии. Они продолжили исследование, проведя окончательный тест — полевой эксперимент на устричной ферме Great Gun в заливе Моричес, штат Нью-Йорк.
Они обнаружили, что в течение одного месяца устрицы, окруженные водорослями, наслаждались водой с более высоким pH и росли значительно быстрее, чем отдельные моллюски, расположенные дальше, где pH воды был значительно ниже.
Профессор Гоблер и его коллеги подчеркивают, что эти открытия имеют большое значение для выращивания устриц в прибрежных зонах .
«Мы наблюдали закисление прибрежных районов океана в течение многих лет и задокументировали его способность замедлять рост и даже убивать моллюсков. Мы начали выращивать водоросли на устричных фермах, чтобы просто расширить аквакультуру на региональном уровне. Увидев его способность быстро поглощать CO 2 и улучшить условия с низким pH, мы знали, что это может принести пользу моллюскам, подвергающимся закислению.И хотя в лаборатории было показано, что это интересно, возможность улучшить рост устриц на устричной ферме, подвергающейся закислению в прибрежной зоне, доказывает, что этот подход может иметь очень большое значение. широкое применение», — объясняет профессор Гоблер.
В целом, по словам авторов, исследование ясно показывает, что «выращивание ламинарии представляет собой экологически чистый способ защиты моллюсков от нынешнего и будущего закисления океана и других стрессовых факторов в прибрежной зоне».
Опираясь на работу, помогая устричным фермам
«С 2018 года мы помогли вырастить водоросли на 10 устричных фермах по всему Нью-Йорку, и все больше и больше аквакультуристов надеются использовать водоросли на своих фермах», — говорит Майк Доалл, заместитель директора по восстановлению моллюсков и аквакультуре в Университете Стоуни-Брук. «Помимо обеспечения диверсификации сельскохозяйственных культур и дополнительных потоков доходов, способность водорослей бороться с закислением океана дает этим фермерам, выращивающим устрицы, еще одну причину добавить водоросли в качестве второй культуры».
Недавнее исследование основано на другом исследовании той же группы SoMAS, которая опубликовала исследование «Вредные водоросли» в 2021 году. Это исследование продемонстрировало, что водоросли обладают способностью сдерживать интенсивность цветения вредных водорослей, еще одну экологическую угрозу для аквакультуры моллюсков.
Такие сценарии с водорослями создают беспроигрышный сценарий для производителей устриц, таких как Пол Маккормик, владелец устричной фермы Great Gun, где проводилось текущее исследование.
«Келп кажется идеальным дополнением к устрицам на моей ферме», — говорит Маккормик. «Он растет зимой и весной, когда устрицам нужно меньше внимания, и есть большой интерес к водорослям из ресторанов. Если они обеспечивают защиту моих устриц от плохого качества воды, что ж, это еще одна веская причина добавить их на мою ферму.»
