Invasive Algen passen sich möglicherweise besser an Veränderungen an als einheimische Arten in den Gewässern Hawaiis

Wenn Sie einige der Küsten Hawaiis durchqueren (insbesondere die Süd- und Ostküste von Oʻahu, Teile von Maui und Hilo) und Algen im Wasser bemerken, besteht die Möglichkeit, dass es sich um invasive und nicht um einheimische Arten handelt. Und dies könnte sich negativ auf die von uns verzehrten Meeresfrüchte und die Gesundheit der Korallenriffe auswirken.

Botaniker der University of Hawaiʻi in Mānoa haben wichtige Überlebensstrategien invasiver Algenarten in küstennahen Ökosystemen aufgedeckt, was möglicherweise ihre Dominanz gegenüber einheimischen hawaiianischen Limu in bestimmten Lebensräumen erklärt. Küstennahe Ökosysteme erstrecken sich bis zu 300 Fuß vor der Küste und umfassen die flachen Küstengewässer, in denen Land- und Meeresumgebungen interagieren und viele Meeresarten leben und sich ernähren.

Eine Studie vom Oktober 2024 veröffentlicht In Wissenschaftliche Berichte fanden heraus, dass invasive Arten wie „Gorilla Ogo“ und „Stachelalge“ in Gebieten mit unterseeischem Grundwasserabfluss gedeihen, in denen tägliche Gezeitenzyklen zu extremen Schwankungen des Salzgehalts (Salzspiegels) führen.

„Um unser Wissen über Riffe und Meeresumgebungen zu erweitern, ist es von entscheidender Bedeutung, zu verstehen, wie invasiver Seetang den einheimischen Limu verdrängt“, sagte Veronica Gibson, Postdoktorandin am UH Mānoa Hawaiʻi Institute of Marine Biology und am Heʻeia National Estuarine Research Reserve sowie an der UH Mānoa School of Life Naturwissenschaften Ph.D. Absolvent.

„Diese von Quellen gespeisten Küstengebiete sind einzigartige Ökosysteme, die unsere Landnutzungspraktiken direkt mit der Gesundheit der Ozeane verbinden, und was mit Limu passiert – das die Basis unseres marinen Nahrungsnetzes bildet – wirkt sich auf alles aus, von den Fischen, die wir fangen, bis hin zur allgemeinen Gesundheit unserer Fische.“ Korallenriffe.

Fortgeschrittene Techniken

Das Forschungsteam nutzte fortschrittliche Techniken der Pflanzenbiologie, um zu untersuchen, wie verschiedene Algenarten mit diesen rauen Bedingungen zurechtkommen. Ihre Schlüsselmethode Dabei wurde gemessen, wie Algenzellen ihre innere Chemie anpassen, wenn sie wechselnden Salzgehalten im Wasser ausgesetzt sind.

Ähnlich wie eine getrocknete Weintraube im Wasser aufquillt, reagieren Algenzellen auf Veränderungen in ihrer Umgebung. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass erfolgreiche Arten die Konzentration gelöster Substanzen in ihren Zellen schnell ändern können, um sich an äußere Veränderungen anzupassen. Diese Fähigkeit, den inneren Wasserdruck zu regulieren, ist überlebenswichtig. Algenarten, die sich nicht schnell genug anpassen können, erleiden schwere Schäden – ihre Zellen platzen entweder, weil sie zu viel Wasser aufnehmen, oder sie schrumpfen, weil sie zu viel Wasser verlieren.

Die invasiven Arten zeigten eine bemerkenswerte Anpassungsfähigkeit und entwickelten andere Überlebenstaktiken. Beide Arten zeigten dünnere Zellwände in von Quellen betroffenen Gebieten, während Gorilla Ogo in der Nähe von Süßwasserquellen eine maximale Photosynthese aufwies und kleinere Zellen entwickelte, um besser mit Stress umgehen zu können.

Einheimische Arten, darunter Limu maneʻoneʻo, waren in vom Frühling beeinflussten Gebieten deutlich abwesend, obwohl sie ähnliche zelluläre Eigenschaften wie invasive Arten in Offshore-Umgebungen zeigten.

Die Ergebnisse kommen zu einem Zeitpunkt, an dem menschliche Aktivitäten weiterhin Auswirkungen auf Wassereinzugsgebiete und den Grundwasserabfluss unter Wasser haben. Unterseeische Grundwasserentladung erfolgt, wenn Süßwasser aus unterirdischen Grundwasserleitern durch den Meeresboden direkt in den Ozean sickert oder fließt, wodurch Bereiche entstehen, in denen sich Süß- und Salzwasser in Ufernähe vermischen.

Forscher betonen, wie wichtig es ist zu verstehen, wie einheimische Arten unter diesen Bedingungen überleben, da sich Änderungen in der Wasserqualität und -menge auf küstennahe Ökosysteme auswirken und möglicherweise die Nahrungsnetze und die Korallenbedeckung beeinflussen. Die weitere Forschung wird sich auf die Toleranz einheimischer Limus konzentrieren und die Ergebnisse mit Strategien zur Bewirtschaftung von Wassereinzugsgebieten verknüpfen, insbesondere in Gebieten, die von Nährstoffverschmutzung durch Grundwasserquellen betroffen sind.

Weitere Autoren des Artikels sind Angelene Dedloff, die ihren Bachelor-Abschluss an der UH Mānoa School of Life Sciences erworben hat; Lisa Miller, Assistenzprofessorin am Kapiʻolani Community College; und Celia Smith, Professorin an der UH Mānoa School of Life Sciences.