西北牡蛎死亡显示海洋酸化已经到来

世界上过多的二氧化碳的酸化已经开始,这已经开始了,这证明了西北太平洋牡蛎幼虫的广泛死亡。科学家说,如果温室气体排放率继续飙升,这只是即将发生的事情的预兆。

Standing on the shores of Netarts Bay in Oregon on a sunny fall morning, it’s hard to imagine that the fate of the oysters being raised here at the Whiskey Creek Shellfish Hatchery is being determined by what came out of smokestacks and tailpipes in the 1960s and ‘70s. But this rural coastal spot and the shellfish it has nurtured for centuries are a bellwether of one of the most palpable changes being caused by global carbon dioxide emissions —海洋酸化

从2006年到2008年,牡蛎幼虫开始急剧死亡,孵化场所有者马克·维加德(Mark Wiegardt)和他的妻子苏·库德(Sue Cudd)遭受了70%至80%的幼虫损失。维加德说:“从历史上看,我们有幼虫死亡率,但这些死亡通常与细菌有关。在花费数千美元消毒和过滤病原体之后,孵化场的牡蛎幼虫仍在死亡。

最后,这对夫妇获得了伯克·海尔斯,俄勒冈州立大学的生物地球化学家和海洋生态学家。他很快就接受了水的碳化学。“我的妻子派出了一些样品,哈雷斯说有人把样品搞砸了,因为[溶解的二氧化碳燃气]水平太高了,”第四代牡蛎农民威加德说。但是测量值是准确的。威士忌溪孵化场正在经历的是酸性海水,这是由于海洋吸收过多的二氧化碳而引起的。

该地区繁荣的牡蛎孵化场不得不争夺这些酸度的增加。

海洋酸化- 这使得贝类,珊瑚,海胆和其他生物很难形成所需的贝壳或基于钙的结构 - 被认为是未来的问题。但是由于海洋循环模式,太平洋西北贝类已经处于这些潜在毁灭性海洋化学变化的前线。俄勒冈州,华盛顿和不列颠哥伦比亚省的峡湾,海湾和河口中的太平洋深处和不列颠哥伦比亚省的河流河水泛滥,更冷,更酸性的水从河中涌出。

在过去的六年中,华盛顿威拉帕湾的野牡蛎未能成功繁殖,因为腐蚀性水阻止了牡蛎幼虫形成贝壳。
普吉特海湾和温哥华岛东海岸附近的野牡蛎也因酸性水而经历了生殖失败。188金宝搏亚洲体育搏彩近年来,西北太平洋西北地区的其他野牡蛎床也遭受了损失,同时科学家一直在太平洋沿岸衡量令人震惊的腐蚀性水。

该地区繁荣的牡蛎孵化场不得不争先恐后地适应这些酸度的增加,这对它们的存在构成了威胁。一些最大的操作,例如威士忌溪,正在缓冲它们生长幼虫的水,从本质上讲,其储罐以碳酸氢钠的形式给予抗酸剂。

虽然该行动看起来可能谦虚 - 距离宽阔海湾的海岸只有几个小建筑物,威士忌溪是西海岸最大的牡蛎种子供应商之一。它的婴儿牡蛎遍布美国太平洋海岸,牡蛎业目前每年的价值约为7300万美元。华盛顿的泰勒贝类孵化场- 该国最大的养殖贝类生产商和最大的牡蛎生产商之一 - 还经历了巨大的损失。它在胡德运河上的孵化场是太平洋西北地区的一些最高水平的海洋化水平,在业主开始缓冲高酸度之前,经历了大约四分之三的牡蛎幼虫。

牡蛎养殖
由NOAA/泰勒贝类农场提供
工人收获华盛顿威拉帕湾的牡蛎。

威士忌溪和泰勒贝类共同养殖了蛤和贻贝,这是西海岸的大部分商业贝类生产的原因。牡蛎是最大的产品,占太平洋海岸贝类的80%以上,收入的60%以上。根据行业和联邦官员的数据,西海岸牡蛎产业产生了约3,000个工作岗位,年度经济影响约为2.07亿美元,这对其沿海社区的数量很大。

在过去的几年中,孵化场的情况大大改善,这在很大程度上要归功于正在进行的密集的科学监测工作以及控制牡蛎幼虫的储罐中海水的pH值的措施。但是海洋酸化继续迅速,这使得了解威士忌溪牡蛎发生的事情对于抓住最终威胁到建立壳或珊瑚分支的每个海洋生物至关重要的事情。


由于海水在世界各地循环的方式,现在的深水在俄勒冈州和华盛顿的岸上洗了30至50岁,在柏林墙倒塌之前很久就吸收了二氧化碳。这次滞后很重要,因为海洋吸收了燃烧化石燃料释放的二氧化碳的大约50%,近几十年来一直在急剧上升的排放。根据国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,自工业革命以来,海洋酸度增长了约30%,如果我们继续当前的碳排放率,到本世纪末,全球海洋的酸性可能比它们高150%已经有2000万年了。

“这个问题是真实的,” Hales说。“有可衡量的人类影响。”

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NOAA海洋酸化

NOAA
二氧化碳时间序列

NOAA的高级科学家理查德·费利(Richard Feely)说,一旦被海水吸收,CO2经历了使水更酸性的化学反应。太平洋海洋环境实验室以及海洋碳化学的专家。降低海洋pH值的化学反应还降低了各种海洋生物需要建造壳的碳酸钙种类的可用性。在从不列颠哥伦比亚省到加利福尼亚州巴哈的太平洋海岸的2007年研究中,费利发现“腐蚀性水域无处不在。”

当春季季节性风格发生变化时,北风在太平洋西北海岸附近产生了深层和酸性海水的上升。这些水 - 以降低的pH值和缺乏可用的碳酸钙以所谓的aragonite形式 - 杀死了牡蛎幼虫。在牡蛎最早的开发阶段,后期的可用性尤其重要。解释说乔治·瓦尔德布瑟(George Waldbusser),俄勒冈州立大学海洋与大气科学学院海洋生态与生物化学助理教授。较低的后代饱和度是指小幼虫(比罂粟种子小得多)需要花费更多的能量来制作壳。

Waldbusser说:“如果在一个阶段使用过多的能量,它们可能无法生存到随后的阶段或克服压力。”

酸性水有时会直接杀死牡蛎幼虫,因此它们无法在鸡蛋阶段生存。在其他时候,卵孵化,但一两个星期后幼虫失败。

一位专家说:“如果在一个阶段使用过多的能量,幼虫可能无法生存到随后的阶段。”

泰勒贝类孵化场的首席科学家贝诺特·埃德琳(Benoit Eudeline)说:“在最初的24小时内,鸡蛋发生了很多事情。”“它从本质上是斑点到带有外壳,消化道和器官的生物。牡蛎必须使用大量的后岩来制作早期的外壳,并且在后期的幼虫的饱和度与幼虫的存活之间似乎存在很强的相关性。”

Waldbusser及其同事现在正在研究低aragonite饱和度引起的压力的影响 - 它可能如何影响牡蛎幼虫对食物储量的使用以及如何影响发育。NOAA太平洋海洋环境实验室主任克里斯托弗·萨宾(Christopher Sabine)解释说:“在这个阶段,他们正在四处漂浮并尽可能多地吃东西。”“任何将从壳体建造中消除能量的东西都将花费它们。”

为了应对2006年至2008年幼虫的毁灭性死亡,并借助Hales,Waldbusser和其他科学家的帮助,威士忌溪和泰勒贝类开始了一项持续监测计划,以帮助避免酸水的摄入。尤其是在清晨深海水在岸上的Netarts湾,他们发现可以通过改变一天中的水进入水箱来改善pH的条件。在阳光刺激浮游植物的生长后,在当天晚些时候,酸酸的时间更少,在当天晚些时候,从而吸收了一些多余的二氧化碳。缓冲酸也至关重要。有50万美元的联邦资金帮助涵盖了监测和控制海水化学的昂贵工作。

在泰勒贝类孵化场(Taylor Bemberfish Hatchery),水比在内纳特(Netarts增加二氧化碳浓度。这强调了这样一个事实,即控制多余的养分流入海洋(例如肥料和污水)可以在某种程度上抵消酸度增长的影响。

Feely说,在美国的大西洋海岸和澳大利亚也开始出现海洋酸化问题。农业径流和污水在切萨皮克湾(Chesapeake Bay)曾经为曾经发动的牡蛎业务造成了损失,现在海洋酸度的上升进一步加剧了那里的二氧化碳水域问题。但是对于西北太平洋地区的贝类种植者来说,这些影响已经太清楚了。正如泰勒贝类的比尔·杜威(Bill Dewey)所说,太平洋西北牡蛎可能是“煤矿中的金丝雀”。

然而,在11月的一个早晨,奥林匹克山脉的白雪皑皑的山峰刚刚通过雾可见,泰勒贝类周围的景观看起来像往常一样:大海,山脉和一条衬有杉树的海岸。但是,正如杜威(Dewey)所知,绿灰水的变化正在变化。

杜威说:“我们必须在行业中找到一种适应的方法。”