Die Hitzewelle von 2021 schuf einen „perfekten Sturm“ für das Absterben von Schalentieren

Es ist schwer, die unerträgliche Hitze zu vergessen, die Ende Juni 2021 den pazifischen Nordwesten bedeckte. Die Temperaturen in Oregon, Washington und British Columbia stiegen auf weit über 100 Grad Fahrenheit, wobei Seattle am 28. Juni einen Hitzerekord von 108 Grad aufstellte.

Während der Hitzewelle, auch Hitzekuppel genannt, bemerkten Wissenschaftler und Gemeindemitglieder gleichermaßen eine beunruhigende Zunahme von sterbenden und toten Schalentieren an einigen Stränden in Washington und British Columbia, sowohl in der Salish Sea als auch entlang der Außenküste. Die Beobachter erkannten schnell, dass sie ein beispielloses Ereignis durchlebten, und organisierten, das Schalentiersterben in Echtzeit zu dokumentieren.

Jetzt hat ein Team unter der Leitung der University of Washington Hunderte dieser Feldbeobachtungen zusammengestellt und analysiert, um den ersten umfassenden Bericht über die Auswirkungen der Hitzewelle 2021 auf Schalentiere zu erstellen. Die Forscher fanden heraus, dass viele Schalentiere Opfer eines „perfekten Sturms“ von Faktoren waren, die zu einem weit verbreiteten Tod beitrugen: Die niedrigste Ebbe des Jahres trat an den heißesten Tagen des Jahres auf – und zu den wärmsten Tageszeiten. Die Ergebnisse wurden online am 20. Juni in der Zeitschrift veröffentlicht Ökologie.

„Sie hätten sich wirklich kein schlimmeres Szenario für Gezeitenorganismen ausdenken können“, sagte der Hauptautor Wendel Raymond, ein Forschungswissenschaftler an den UW Friday Harbor Laboratories. „Diese Analyse hat uns ein wirklich gutes allgemeines Bild davon vermittelt, wie Schalentiere von der Hitzewelle betroffen waren, aber wir wissen, dass dies nicht einmal die ganze Geschichte ist.“

Das Forschungsteam nutzte bestehende Kooperationen zwischen Stämmen, staatlichen und föderalen Behörden, Hochschulen und gemeinnützigen Organisationen. Sie entwickelten eine einfache Umfrage und ein Fünf-Punkte-Bewertungssystem (1 = viel schlechter als normal bis 5 = viel besser als normal) und baten die Teilnehmer, Bewertungen basierend auf ihrem Wissen über eine Art an diesem Ort abzugeben. Insgesamt sammelten sie 203 Beobachtungen von 108 einzigartigen Orten, von Zentral-British Columbia bis hinunter nach Willapa Bay, Washington.

„Die Stärke dieser Studie und was sie wirklich hervorhebt, ist der Wert des lokalen Wissens und auch die Bedeutung des Verständnisses der Naturgeschichte“, sagte Co-Autor P. Sean McDonald, außerordentlicher Lehrprofessor für Umweltstudien und Wasser- und Fischereiwissenschaften an der UW. „Dies ist der erste Schritt und, wenn Sie so wollen, eine Momentaufnahme dessen, was Schalentiere während der Hitzewelle an den Stränden erlebt haben.“

Die Forscher fanden heraus, dass die Ökologie jeder Art dazu beitrug, ob sie die extreme Hitze überstand oder nicht. Zum Beispiel erging es einigen Schalentieren, die sich von Natur aus tief unter der Oberfläche graben, wie z. B. Buttermuscheln, normalerweise besser als solchen, die normalerweise Ebbe direkt unter der Sandoberfläche reiten, wie z. B. Herzmuscheln.

Sie fanden auch, dass der Standort wichtig war. Schalentiere an der Außenküste erlebten Ebbe etwa vier Stunden früher als Schalentiere an den Binnenstränden. Bei Schalentieren im Landesinneren kam Ebbe – oder wenn die meisten Schalentiere freigelegt waren – gegen Mittag, wenn die Sonne direkt über ihnen stand.

Darüber hinaus waren die Lufttemperaturen an Standorten im Landesinneren viel höher als an der Außenküste, was zu mehr Stress für die Bevölkerung im Landesinneren führte. Kalifornische Muscheln beispielsweise, die fast ausschließlich an der Außenküste zu finden sind, überlebten die Hitze größtenteils, während Lorbeermuscheln, die an weiter innen gelegenen Küstenstandorten zu finden sind, mit größerer Wahrscheinlichkeit an Hitzeeinwirkung starben. Mehr Wasserbewegung und Wellengang an der Außenküste trugen wahrscheinlich auch dazu bei, die Auswirkungen der Hitze auf Schalentiere entlang dieser Strände zu verringern.

Viele Schalentiere neigen nicht dazu, sich an einem bestimmten Strand viel zu bewegen, so dass ihr natürlicher Lebensraum in der Gezeitenzone ebenfalls zu ihrem Erfolg oder Misserfolg beigetragen hat, fanden die Forscher heraus. Zum Beispiel waren Seepocken, die höher am Ufer leben, im Allgemeinen stärker betroffen als Muscheln und Austern, die tiefer am Strand leben und eher unter Wasser bleiben.

„Obwohl dieses Ereignis negative Auswirkungen auf das Leben im Meer hatte, gibt es Hoffnung, die in dieser Arbeit gefunden werden kann. Nicht alle Orte und Arten waren gleichermaßen betroffen, was Hinweise auf Wege zur Widerstandsfähigkeit in der Zukunft bietet“, sagte Co-Autorin Annie Raymond, a Schalentierbiologe beim Jamestown S’Klallam Tribe.

Am überraschendsten war vielleicht, dass die Forscher interessante Muster bei den Überlebensraten bei Schalentieren am selben Strand bemerkten. An einigen Orten überlebten Schalentiere im Weg des Süßwasserabflusses an einem Strandabschnitt, während andere nur wenige Kilometer entfernt starben. Wenn ein Baum über einem Teil eines Strandes hing und den Sand beschattete, schafften es diese Schalentiere im Allgemeinen, während andere dies nicht taten. Co-Autorin Julie Barber, leitende Schalentierbiologin bei der Swinomish Indian Tribal Community, erinnert sich, dass sie diese Muster gesehen hat, als sie an den Stränden der Skagit Bay spazieren ging und an einigen Orten in alle Richtungen von toten Herzmuscheln umgeben war.

„Es war ziemlich beunruhigend und ich habe so etwas noch nie gesehen“, sagte Barber. Sie erinnert sich, wie sie E-Mails mit Kollegen aus der ganzen Region ausgetauscht hat, als sie ein ähnliches Massensterben an ihren örtlichen Stränden bemerkten und dann erkannten, dass sie dringend koordinieren und dokumentieren mussten, was passierte.

„Diese Bemühungen waren eine schöne Demonstration dafür, wie Mitarbeiter sich für eine gemeinsame Sache zusammenschließen können – die in unserem Fall darin bestand, zu verstehen, was mit diesen Schalentieren passiert ist“, sagte Barber.

Da die Hitzewelle während der Zeit auftrat, in der sich viele Schalentiere vermehren, könnte das Massensterben diese Populationen für mindestens mehrere Jahre beeinträchtigen, was die Notwendigkeit einer Langzeitüberwachung unterstreicht, sagten die Forscher. Und da der Klimawandel immer häufiger extreme Hitzeereignisse hervorruft, könnten Schalentiersterben wie im letzten Sommer immer häufiger zur Realität werden.

„Die Swinomish Indian Tribal Community ist stolz darauf, führend in dieser wichtigen wissenschaftlichen Forschung zu sein, die in Echtzeit die verheerenden Auswirkungen auf unsere Schalentierressourcen durch die beispiellose Hitzekuppel im letzten Sommer bewertet hat. Schalentiere sind eine vorrangige erste Nahrung, auf die sich unsere Stammesgemeinschaft verlässt spirituelle und Nahrung für den Lebensunterhalt. Das extreme Wetterereignis im vergangenen Sommer hat uns bestärkt, dass wir schneller handeln müssen, um die Klimaresilienz für die langfristige Gesundheit und das Wohlbefinden unserer Gemeinschaft zu gewährleisten“, sagte Steve Edwards, Vorsitzender des Swinomish Tribal.

„Sobald die Auswirkungen der Hitzewelle offensichtlich wurden, war die Zusammenarbeit, die sich daraus ergab, erstaunlich, da Manager und Wissenschaftler schnell daran arbeiteten, eine schnelle Reaktion zur Erfassung von Informationen zusammenzustellen“, sagte Co-Autorin Camille Speck, Managerin der Puget Sound-Gezeitenmuscheln für Washington Abteilung für Fisch und Wildtiere. „Wir müssen noch so viel über die Auswirkungen der Hitzewelle auf die Meeresökosysteme der Salish Sea lernen und als Manager noch viel tun, um uns auf die nächste vorzubereiten und fundierte Antworten zu entwickeln. Diese Gespräche finden jetzt statt, und das ist unsere Hoffnung dass wir auf alles, was als nächstes kommt, besser vorbereitet sind.“

Weitere Co-Autoren sind Megan Dethier von der UW; Teri King von Washington Sea Grant aus UW; Christopher Harley von der University of British Columbia; Blair Paul vom Stamm der Skokomish-Indianer; und Elizabeth Tobin von Jamestown S’Klallam Tribe. Mehr als zwei Dutzend Personen haben Daten zu diesem Projekt beigetragen.