Biarkan Tiram Dapatkan Sakit untuk Bersihkan Chesapeake

Sekiranya anda cuba memulihkan tiram asli ( Crassostrea virginica ) di Chesapeake Bay, anda mungkin cuba meletakkannya dalam persekitaran di mana mereka kemungkinan besar akan jatuh sakit. Kaveat: anda mesti menanamnya cukup untuk "membersihkan rumah."

Dari Kisah Ini

Pusat Penyelidikan Alam Sekitar Smithsonian

Kandungan Terkait

• Kosmetik Anda Mungkin Membunuh Aphrodisiac Popular: Tiram
• Tiram Boleh Simpan Pulau Staten Dari Hurricane Sandy Seterusnya

Itulah satu-satunya idea yang disiratkan oleh kajian saintis Smithsonian, Denise Breitburg, yang mengkaji kesan oksigen rendah pada penyakit tiram yang dipanggil Dermo ( Perkinsus marinus ). Parasit bersel tunggal yang menjangkiti darah tiram berasal dari Chesapeake Bay, dan ketika tiramnya banyak, penyakit ini tidak memberi kesan kepada populasi secara keseluruhan. Tetapi selepas lebih daripada satu abad penuaian terlalu banyak, kehilangan habitat dan peningkatan pencemaran air, tiram telah merosot hanya satu hingga dua peratus daripada jumlah bersejarah mereka. Dermo kini satu lagi tamparan yang menghancurkan permata mahkota yang begitu banyak di Teluk.

Upaya memulihkan tiram termasuk merebak kerang yang dimuat dengan spat (tiram bayi) ke dalam air, idealnya di tempat-tempat di mana mereka dijangka berkembang maju. Kerja Breitburg, yang dikeluarkan hari ini dalam jurnal PLoS One, membayangkan pada pilihan yang bersifat counter-intuitif dengan mendedahkan dinamik baru antara tiram dan persekitarannya.

Telah lama berfikir bahawa air cetek, berhampiran pantai memberikan perlindungan dari pengalaman kehilangan oksigen dalam zon mati. Kawasan luas air oksigen rendah ini berlaku di lokasi-lokasi yang jauh dari pantai dan kadang-kadang boleh bertahan selama berminggu-minggu atau bahkan bulan. Sangat sedikit boleh bertahan dalam keadaan sedemikian, maka nama itu.

Breitburg berharap kajiannya boleh membantu untuk membimbing skala pemulihan untuk menghasilkan populasi tiram yang mampan. (Pusat Penyelidikan Alam Sekitar Smithsonian Lab Marine Ecology)

Walaupun tidak tertakluk kepada oksigen rendah yang dipanjangkan dilihat di zon mati, cetek tidak kebal terhadap tempoh kekurangan oksigen. Kerja terbaharu Breitburg menunjukkan bahawa perairan berhampiran pantai tidak dapat memberikan kelegaan mutlak dari kesan-kesan mencekik. "Kami mendapati bahawa oksigen rendah, walaupun ia berlaku selama beberapa jam dari hari, mungkin mempunyai kesan yang sangat kuat terhadap organisma dalam sistem, " kata Breitburg.

Di cetek, bekalan nutrien berterusan mengalir dari tanah dan memacu pertumbuhan alga atau fitoplankton, yang seterusnya menghasilkan oksigen melalui fotosintesis pada siang hari. Walau bagaimanapun, pada waktu malam, cerita berubah. Walaupun fotosintesis berhenti, organisma di dalam air terus menyerap dan paras oksigen jatuh, kadang-kadang secara dramatik. Apabila alga mati, proses pembusukan menarik tahap oksigen lebih jauh lagi.

Siklus hari ini adalah semulajadi, tetapi aktiviti manusia menguatkan mereka sebagai larian dari pembangunan dan ladang dan pembuangan dari kilang rawatan kumbahan pam nutrien ke dalam air dan bahan bakar kelebihan alga.

Spektrum slaid menunjukkan kesihatan tiram yang mengalami pelbagai intensiti Dermo (dari kiri ke kanan, sihat untuk dijangkiti teruk) sebagai multiplikat parasit Perkinsus (Pusat Penyelidikan Alam Sekitar Smithsonian Lab Marine Ecology)

Melalui satu siri eksperimen medan dan makmal, Breitburg mendapati bahawa tiram di kawasan dengan perubahan yang besar dalam kadar oksigen hari-hari jauh lebih mudah untuk mengikat Dermo. Lebih-lebih lagi, penyakit ini semakin merebak di kawasan tersebut. "Kami mendapati bahawa pendedahan harian kepada oksigen terlarut rendah boleh, dalam beberapa kes, dua atau tiga kali ganda kadar pengambilan Dermo, " katanya. "Ia juga membawa kepada jangkitan yang lebih teruk dan mengurangkan kadar pertumbuhan tiram."

Walaupun para penyelidik tahu bahawa parasit berkembang maju dalam keadaan suhu tinggi dan kemasinan, tetapi ini adalah bukti pertama untuk kesan oksigen rendah pada malam hari terhadap kelaziman penyakit ini. Breitburg memulakan siasatannya dengan eksperimen lapangan di kawasan-kawasan di mana Dermo sudah diketahui wujud. Dia menggantung beratus-ratus tiram-ada yang dijangkiti, ada yang tidak berada di dalam air di 14 tapak. Selepas empat bulan, dia mendapati bahawa di mana di mana malam rendah oksigen rendah adalah lebih ekstrem, 100 peratus daripada tiram yang tidak dijangkiti telah mengikat parasit. Di dalam tiram yang dijangkiti sebelum ini, penyakit ini meningkat ke tahap yang lebih sengit di tapak dengan kedua-dua oksigen rendah dan kemasinan yang tinggi.

Di dalam makmal Breitburg, sebuah tangki tiram, yang digelar Bilik DOOM (Oxygen Dissolved Oxygen), meniru perubahan siang hari yang tiram mengalami perairan Teluk cetek. (Pusat Penyelidikan Alam Sekitar Smithsonian)

Kembali ke wetlab Pusat Penyelidikan Alam Sekitar Smithsonian, Breitburg mengembangkan eksperimen terkawal yang kemudiannya dikenali sebagai "Ruang DOOM, " untuk Kematian Oksigen Oksida Terlibat. Di sana dia mendedahkan tiram ke tahap yang berbeza-beza oksigen rendah kitaran untuk meniru pertunjukan siang hari yang dilihat di lapangan. Dalam tahun pertama percubaan, tiram muda yang terdedah kepada oksigen rendah hampir tiga kali lebih tinggi dijangkiti parasit sebagai rakan mereka dengan pendedahan oksigen yang konsisten.

Dia tidak pasti apa yang sedang berlaku. Mungkin haiwan-haiwan itu lebih tertekan-cara penekanan kronik membuat orang lebih terdedah kepada penyakit. Apa yang dia boleh katakan, walaupun kebiasaan makan mereka berubah. Apabila paras oksigen menurunkan tiram perlahan, ditutup dan berhenti makan. Tetapi apabila tahap oksigen kembali, mereka pergi keluar, kadang-kadang memberi makan lebih daripada mereka mungkin tidak menghabiskan masa berjam-jam "menahan nafas mereka."

"Mereka mungkin tidak cuba untuk membuat peluang makan yang hilang, " kata Breitburg. "Kami fikir mereka mungkin membayar hutang oksigen mereka. Tetapi tiram menggunakan insang untuk kedua-dua makanan dan mendapatkan oksigen, jadi peningkatan pergerakan air ke atas insang berakhir dengan peningkatan makanan. "

Breitburg berpendapat peningkatan makan hari ini menunjukkan bahawa daripada mengelakkan kawasan-kawasan dengan oksigen rendah rendah oksigen, projek pemulihan tiram mungkin ingin mencari mereka. Keadaan ini mungkin membuat mereka lebih terdedah kepada penyakit, tetapi ia juga menjadikan mereka lebih berkesan dalam penapisan air pada hari apabila fitoplankton berkembang.

Kerana Dermo boleh mengambil masa beberapa tahun untuk membunuh tiram, moluska mungkin mempunyai banyak masa untuk membersihkan air dan memancarkan alam sekitar untuk memihak kepada mereka.

"Ini jenis hipoksia (oksigen rendah) terutamanya lazimnya dalam air yang sangat cetek, " kata Breitburg, "Semua kerja kami berlaku dalam jarak kurang dari dua meter, di kedalaman air di mana penapisan tiram berpotensi mencapai lajur keseluruhan air. Jika anda hanya mengeluarkan sedikit tiram di bawah syarat-syarat ini, mereka tidak akan melakukan banyak perkara untuk mengubah jumlah fitoplankton di dalam air dan jumlah hipoksia yang berkembang. Tetapi jika anda meletakkan cukup tiram keluar bahawa mereka menapis biomass fitoplankton yang mengurangkan air-mereka mungkin dapat mengubah kualiti air dari keadaan yang berbahaya kepada keadaan yang tidak lagi berbahaya. Ini boleh membantu untuk membimbing skala pemulihan yang diperlukan untuk kedua-duanya menghasilkan populasi tiram yang mampan dan juga meningkatkan kualiti air. "

Juruteknik Rebecca Burrell menghulurkan tiram untuk analisis. (Pusat Penyelidikan Alam Sekitar Smithsonian Lab Marine Ecology)