Eine Zunahme von Hitzewellen im Meer aufgrund des globalen Klimawandels in den kommenden Jahrzehnten wird erhebliche Auswirkungen auf Lebensformen in dieser Umgebung haben, einschließlich derjenigen am Ende der Nahrungskette, so ein in veröffentlichter Artikel Mündungs-, Küsten- und Schelfkunde von brasilianischen Forschern, die in Brasilien, Norwegen und den Vereinigten Staaten arbeiten.
Marine Hitzewellen sind Perioden von mehr als fünf Tagen mit Wassertemperaturen, die mehr als 90 % über dem historischen Durchschnitt der Region liegen. Prognosen deuten auf einen Anstieg der Häufigkeit mariner Hitzewellen um 35 % bis zum Jahr 2100 für das Gebiet Santos-São Vicente (Küste des Bundesstaates São Paulo, Brasilien) hin, in dem die von der Zeitung berichtete Studie durchgeführt wurde. Es ist wichtig, zwischen marinen und atmosphärischen Hitzewellen zu unterscheiden, wobei letztere typischerweise intensiver sind, aber hauptsächlich terrestrische Umgebungen, einschließlich Städte, betreffen.
Die Forscher bewerteten die möglichen Auswirkungen mariner Hitzewellen auf planktonische Larven der atlantischen Mangroven-Fiedlerkrabbe Leptuca thayeri. „Obwohl die Larven einen Anstieg des Säuregehalts des Wassers überlebten, führte ein Anstieg der Meeresoberflächentemperatur um 2 °C in den ersten drei bis vier Tagen ihres Lebens zu einem Rückgang der Überlebensrate um 15 % im Vergleich zu Larven im Durchschnitt Temperatur für die Region. Ein Anstieg um 4 °C führte zu einem Anstieg der Sterblichkeit um 34 %“, sagte Murilo Zanetti Marochi, Erstautor der Studie. Die Studie wurde während seines Postdoktorandenstipendiums am Institut für Biowissenschaften des Coast Campus der São Paulo State University (IB-CLP-UNESP) in São Vicente durchgeführt.
Die Studie war Teil eines Projekts zur Untersuchung der Auswirkungen des Klimawandels auf die Mündungsfauna im Bundesstaat São Paulo unter der Ägide des FAPESP-Forschungsprogramms zum globalen Klimawandel (RPGCC) und wurde in Partnerschaft mit Alvaro Montenegro, einem Professor an der Ohio State University in den USA.
„Diese Art kommt in den Mangrovenwäldern in der Mündungsregion des Mar Pequeno, wo die Studie durchgeführt wurde, sehr häufig vor. Nachdem die Eier geschlüpft sind, bleiben die Larven dort für einige Tage und wandern dann in den Ozean. Weniger als 1 % kehren zurück, um ihre Lebenszyklus. Die meisten werden Nahrung für andere Arten. Unter anderem aus diesem Grund spielt diese kleine Krabbe eine wichtige Rolle im Ökosystem“, sagte Tânia Marcia Costa, Letztautorin der Arbeit und Professorin am IB-CLP-UNESP.
Wärmere Zukunft
In einer früheren Studie zeigten Costa und Juan Carlos Farias Pardo, damals Masterkandidat, wie Erwärmung und Ansäuerung die Überlebensrate von Embryonen von L. thayeri verringerten. Der in dieser Studie simulierte Temperaturanstieg basierte auf der Prognose des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) für das Ende des Jahrhunderts.
In der jüngsten Studie, die ebenfalls von Pardo, derzeit Ph.D. Kandidat an der Universität von Agder in Norwegen, wurden keine signifikanten Unterschiede beim Überleben der Larven aufgrund des erhöhten Säuregehalts gefunden, aber physiologische Veränderungen wurden beobachtet. Es wird erwartet, dass der pH-Wert der Meere in den kommenden Jahrzehnten sinken wird, was viele Arten betreffen wird.
„Flussmündungen unterliegen von Natur aus großen Schwankungen im Säuregehalt, und die Art wird wahrscheinlich bis zu einem gewissen Grad einen Anstieg dieses Parameters tolerieren“, sagte Marochi, der derzeit an der State University of Paraná (UNESPAR) in Paranaguá (Brasilien) angegliedert ist.
Allerdings erhöht ein hoher Säuregehalt, ebenso wie höhere Temperaturen, den physiologischen Stress für die Krabben, indem sie ihre Herzfrequenz beschleunigen und ihre Mobilität verringern. „Sie schwimmen weniger und können möglicherweise nicht in der Wasserschicht bleiben, die der Oberfläche am nächsten liegt, wo die Mikroalgen leben, von denen sie sich ernähren“, erklärte er.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Auswirkungen mariner Hitzewellen schädlich für die Arten und diejenigen sind, die sich davon ernähren, mit potenziellen wirtschaftlichen Verlusten beispielsweise für die Fischerei. Es gibt jedoch keine Studien, die einen Rückgang der Bestände von L. thayeri in den letzten 20 Jahren bestätigen. Für die Autoren des Papiers könnten andere Faktoren dafür verantwortlich sein, die die Änderungen kompensieren. Beispielsweise kann die wärmere Meeresoberflächentemperatur es den Larven ermöglichen, sich schneller zu entwickeln, so dass sie Raubtieren und harten Umweltbedingungen weniger ausgesetzt sind. Der Temperaturanstieg kann auch die Produktion von Mikroalgen und Mikroorganismen erhöhen, von denen sie und andere Arten sich ernähren.
Ob diese Effekte den Anstieg der Sterblichkeit der Larven kompensieren, und wenn ja, wie stark, muss weiter erforscht werden.
Mehr Informationen:
Murilo Zanetti Marochi et al., Auswirkungen mariner Hitzewellen auf frisch geschlüpfte planktonische Larven einer Flussmündungskrabbe, Mündungs-, Küsten- und Schelfkunde (2022). DOI: 10.1016/j.ecss.2022.108122