Laut Wissenschaftlern des British Antarctic Survey, der University of Cambridge und der Scottish Association for Marine Science zeigen Seeigel, die über längere Zeiträume verdünntem Meerwasser ausgesetzt sind, Anzeichen einer körperlichen Verschlechterung. Ihre Studie ergab außerdem, dass selbst geringfügige Veränderungen des Salzgehalts – oder der Salzigkeit – Veränderungen im Verhalten der Seeigel auslösen, wenn sie versuchen, mit ihren neuen Bedingungen zurechtzukommen.
Seeigel sind langsame Bodenfresser und daher besonders anfällig für schnelle Veränderungen ihres Lebensraums. Im Vereinigten Königreich wird vorhergesagt, dass der Klimawandel viele Küstengebiete „erfrischen“ wird. Die Forschung unterstreicht daher die potenziellen Auswirkungen klimabedingter Niederschlagsveränderungen auf diese Meerestiere und ihre weiteren Ökosysteme.
Während sich unser Klima erwärmt, wird das Wetter in Großbritannien immer extremer; In Schottland haben die Niederschläge seit den 1960er Jahren um 20 % zugenommen. Der Salzgehalt ist einer der kritischen Umweltfaktoren, die sich auf die Biologie von Meeresorganismen auswirken. Erhöhte Niederschläge und Gletscherschmelze verringern den Salzgehalt der Küstengewässer.
Die Forscher setzten europäische Seeigel bei der Scottish Association for Marine Science in Oban Bedingungen aus, die jenen nachahmen, die in zukünftigen Klimaszenarien auftreten könnten, wobei der Salzgehalt von 31 Teilen Salz pro Tausend (‰) – dem des umgebenden Meerwassers – bis zu einem extremeren Szenario reichte sinkt auf 11‰.
Über einen Zeitraum von zunächst 24 Stunden und später über 25 Tage hinweg maß das Team, wie viel Sauerstoff die Tiere verbrauchten, wie schnell sie fraßen und wie gut sie sich umdrehen konnten, wenn sie umfielen.
Im Wasser mit mittlerem Salzgehalt beobachteten die Wissenschaftler Verhaltensänderungen, aber die Seeigel zeigten deutliche Anzeichen von Anpassung und Toleranz, was darauf hindeutet, dass sie auf diesem Niveau langfristig überleben könnten, wenn sich die Umweltbedingungen ändern.
Doch als sie in weniger salzhaltiges Wasser – etwa 21‰ – eintauchten, verschlechterte sich ihre körperliche Verfassung: Sie wurden träge, aßen weniger und atmeten schneller. Sie verloren Wirbelsäule und Körpermasse und ihre Röhrenfüße verfärbten sich, was auf starken Stress hindeutete.
Nicholas Barrett, ein Ph.D. Student am British Antarctic Survey und am Department of Earth Sciences der University of Cambridge, sagt: „Es wird vorhergesagt, dass die Küstengewässer im Zuge des Klimawandels aufgrund der zunehmenden Niederschläge und der Gletscherschmelze frischer werden, und der Salzgehalt ist einer der Hauptfaktoren, die sich auf die Physiologie und das Klima auswirken.“ Ökologie des Meereslebens.
„Obwohl es ermutigend war zu sehen, wie sich die Seeigel erfolgreich an eine gewisse Reduzierung des Salzgehalts gewöhnten, hatten weitere Reduzierungen dramatische Auswirkungen auf die Gesundheit der Tiere, was darauf hindeutet, dass ihr langfristiges Überleben ernsthaft gefährdet sein könnte.“
„Diese Seeigelart spielt eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle des Wachstums verschiedener großer Seetang-Algen. Ihr Verschwinden könnte daher das empfindliche Gleichgewicht der Küstenökosysteme durcheinander bringen.“
Kontrollierte Salzgehaltsexperimente wie diese unterscheiden sich vom natürlichen Akklimatisierungsprozess, den Seeigel in freier Wildbahn durchlaufen können, aber diese Forschung bietet eine klare Vorhersage, wie sich diese Art bei künftigen, durch den Klimawandel verursachten starken Regenfällen behaupten könnte.
Die Forschung ist veröffentlicht im Zeitschrift für Experimentelle Biologie.
Mehr Informationen:
Nicholas J. Barrett et al., Verhaltens- und physiologische Auswirkungen eines niedrigen Salzgehalts auf den Seeigel Echinus esculentus, Zeitschrift für Experimentelle Biologie (2023). DOI: 10.1242/jeb.246707