Wat zit er in het verhaal?
Het is middag en uw maag begint te rommelen—u hebt honger. Je wilt wat Japanse ramen voor je lege maag. Als je uit je huis stapt, word je geraakt door een golf van hitte.
Wat zou er gebeuren als de vis waarvan we afhankelijk zijn voor voedsel niet meer beschikbaar was? Foto door Douglas Perkins.
“misschien moet ik in plaats daarvan een koude lunch krijgen zoals sushi,” denk je., “Hete ramen zijn misschien niet goed op deze warme dag.”Andere mensen hadden hetzelfde idee, en het restaurant heeft al zijn sushi verkocht voor de dag. Je gaat op zoek naar iets anders dat koud is voor de lunch.
het weer heeft vaak invloed op uw voedselkeuze. Misschien drink je in de winter meer warme chocolademelk en eet je in de zomer meer ijs. Iets dergelijks kan gebeuren in de zee. Wanneer de temperatuur opwarmt, kunnen sommige organismen in grotere aantallen worden gevonden. Veranderingen zoals deze beïnvloeden wat er in de oceaan wordt gegeten. Maar wat zou er gebeuren als een organisme “uitverkocht” was in de zee?,in het PLOS Biology artikel “Climate Change Could Drive Marine Food Web Collapse Through changed Trophic Flows and Cyanobacterial Proliferation” bespreken onderzoekers hoe het veranderende klimaat de voedingsrelaties in de zee kan veranderen.”Ze hebben misschien wat triest nieuws – het mariene voedselweb kan instorten. En de klok tikt.
hete en zure oceanen?
wereldwijde koolstofemissies, in de jaren 1800 en 1900. Klik voor meer informatie.,
terwijl u in een maïsveld staat, ziet u een machine voorbijrijden die maïs van de planten plukt. Veel werk dat vroeger met de hand werd gedaan, wordt nu met behulp van machines gedaan. Deze trend begon in de late jaren 1700 en nam sterk toe door de jaren 1900. de toename van machines en energieverbruik werd de industriële revolutie genoemd. Al deze productie heeft veel luchtvervuiling afgeschrikt.
na de Industriële Revolutie nam de hoeveelheid kooldioxide (CO2) in de lucht drastisch toe., Deze toename van CO2 veroorzaakte veel problemen in de wereld van vandaag, waaronder twee grote: klimaatverandering en verzuring van de oceaan. Door deze veranderingen worden onze oceanen warmer en zuurder. Hoe zal dit de relaties in de zee beïnvloeden?
een voorproefje van trofische niveaus
soorten zijn sterk met elkaar verbonden. Het veranderende klimaat kan hun relaties veranderen. Om te begrijpen hoe deze relaties veranderen, laten we kijken hoe we organismen verdelen in een voedselweb. Verschillende niveaus van het voedselweb, of voedselketen, worden trofische niveaus genoemd. “Trofisch” betekent gewoon gerelateerd aan eten., Laten we eens kijken naar de verschillende eetniveaus van een web.
een voedselweb dat de voedingsrelaties tussen organismen in het Canadese Noordpoolgebied toont. Merk op dat sommige soorten meer dan één voedselkeuze hebben (bijvoorbeeld narwals eten vis (kabeljauw) en benthische, of bodembewonende, ongewervelde dieren). Merk ook op dat sommige soorten een veel voorkomende voedselkeuze zijn voor meer dan één roofdier (bijvoorbeeld kabeljauw wordt gegeten door zeevogels, zeehonden en sommige walvissen). Afbeelding van “Current State and Trends in Canadian Arctic Marine Ecosystems II,” door Darnis et al.,, in klimaatsverandering. Klik om te vergroten.
primaire producenten (zoals planten) bevinden zich op trofisch niveau 1. Ze gebruiken zonlicht om suikers te maken om zichzelf te voeden. Het volgende niveau heeft herbivoren, of planteneters. Deze omvatten grote dieren zoals herten, en kleine dieren, zoals zoöplankton. Het derde niveau wordt gevuld door dieren die andere dieren eten. Bijvoorbeeld, kleine vissen eten zoöplankton. Sommige voedselwebben hebben een hoger niveau, met roofdieren die Dieren Eten van het niveau hieronder.,
in deze voedingsrelaties stroomt de energie opgeslagen in prooien naar roofdieren, omhoog via trofische niveaus. Dit staat bekend als een trofische stroming. Omdat elk organisme meerdere voedselkeuzes kan hebben, wordt een voedselweb gecreëerd, in plaats van alleen specifieke voedselketens.
mensen maken deel uit van mariene voedselwebs, omdat mariene organismen, zoals vissen, deel uitmaken van ons dieet. Miljarden mensen zijn afhankelijk van vis voor bijna een vijfde van de dierlijke eiwitten die ze eten. Met zo ‘ n afhankelijkheid van mariene voedselwebs, moeten we begrijpen hoe het veranderende klimaat de oceanen kan beïnvloeden.,
studie van Mini-mariene werelden
Mesocosmos kunnen op land worden gebouwd om water vast te houden, of ze kunnen in het mariene milieu worden gemaakt. Klik voor meer details.
onderzoekers bouwden 12 mesocosmos om te bestuderen hoe het veranderende klimaat invloed heeft op mariene voedselwebs. Het woord “mesokosmos “komt van twee Griekse woorden: meso– betekent” medium”, en –cosm betekent”wereld”. Het zijn “middelgrote werelden” die onderzoekers bouwen, met habitats en organismen erin., Onderzoekers kunnen dan experimenteren binnen deze door de mens gemaakte werelden. Voor deze studie, de mesocosms waren ongeveer de grootte van een hot tub, die ongeveer 1.800 liter water bevat (bijna 500 gallons).
de onderzoekers splitsen de mesocosmos in vier groepen, of behandelingen. In de eerste kwamen ze overeen met de huidige omstandigheden in de oceaan. In de tweede werd het CO2-niveau verhoogd tot 900 ppm (“OA” – behandeling). In de derde, ze verhoogde de temperatuur met 2,8°C (“T” behandeling). En in de laatste, combineerden ze die CO2 en temperatuurstijgingen (“haver”)., Ze noemden haver ook de “business-as-usual” voorwaarde, omdat dit is waar ons milieu zal eindigen in het jaar 2100 als we blijven vervuilen zo veel als we nu doen.
veranderde trofische stromen: Wegafwijkingen
onderzoekers hebben de mesocosmos gedurende meer dan vier maanden behandeld en de effecten op de hoeveelheden planten, ongewervelde dieren en vissen gemeten. Ze woog de organismen op verschillende trofische niveaus. Vervolgens bepaalden ze de energiestroom door de gewichten tussen de niveaus te vergelijken.,
hoe hebben de behandelingen de energiestroom tussen de niveaus van het voedselweb beïnvloed? Klik voor meer details.
samen verminderde de energiestroom van de producenten (trofisch niveau 1) naar de herbivoren (niveau 2). Opwarming verminderde ook de energiestroom naar hogere trofische niveaus. Er waren duidelijk enkele veranderingen of “barrières” die de energiestroom tussen trofische niveaus vertraagde.,
onderzoekers vonden ook dat de combinatie van opwarming en zuurgraad de opgeslagen energie (bekend als biomassa) in producenten verhoogde. Meer planten? Het klinkt als goed nieuws, toch? Deze combinatie kan echter de biomassa op hogere trofische niveaus doen dalen. Onderzoekers ontdekten dat hoewel er meer energie in producenten was, organismen in hogere trofische niveaus de extra energie niet konden gebruiken. Dit is de reden waarom de energiestroom tussen de trofische niveaus werd verminderd.
energie kan niet worden gecreëerd of vernietigd., Energie in producenten moet ergens anders terechtkomen, als het niet beschikbaar is voor hogere trofische niveaus. Deze gewijzigde energiepaden zijn net wegafwijkingen in uw stad. De dragers kunnen de goederen niet efficiënt aan de ontvangers leveren en de energie belandt op een andere route.
maar wat zorgt ervoor dat dit gebeurt? Wat zijn de” omleidingen ” die ervoor zorgen dat deze energie niet door het voedselweb beweegt zoals het gewoonlijk zou doen?
cyanobacteriën nemen
cyanobacteriën (blauwalgen) zijn bacteriën die zonlicht vangen en voedsel maken. Ze zijn producenten, in het eerste trofische niveau., Echter, om te voorkomen dat gegeten, sommige cyanobacteriën vrijgeven toxines die kunnen doden. Hierdoor geven de meeste planteneters de voorkeur aan een andere voedselkeuze, turfalgen.
hoe hebben verzuring en opwarming van de oceaan invloed gehad op bacteriën en algen? Klik voor meer details.
in deze studie vonden onderzoekers dat cyanobacteriën beter groeiden in warmere wateren. Maar herbivoren aten deze cyanobacteriën niet., Dit betekent dat er meer voedsel werd geproduceerd op trofisch niveau één, maar de energie stroomde niet naar trofisch niveau twee of hoger.
ondertussen moesten carnivoren op hogere trofische niveaus meer herbivoren eten, omdat ze een hogere energiebehoefte hadden in warmer water. Herbivoren werden ingeklemd; ze aten minder, maar werden meer gegeten. De dood van herbivoren kon uiteindelijk niet langer het voedselweb ondersteunen. De energie in niet-opgegeten cyanobacteriën ontstond aan de basis van het voedselweb, en organismen op hogere niveaus hadden niet genoeg voedsel om te overleven.,
No More Business as Usual
op deze manier kan toekomstige opwarming zeer waarschijnlijk leiden tot ineenstorting van mariene voedselwebben. Gezien hoeveel we afhankelijk zijn van vis, is dat een enge gedachte. Als we onze wegen niet veranderen en onze koolstofuitstoot verminderen, kunnen onze oceanen binnenkort minder productief en levendig zijn dan ze nu zijn.
Extra afbeeldingen via Wikimedia Commons. Coral reef door US Fish and Wildlife Service-Pacific Region. Koraalrif bij Vuurtoren door Holobionics.