Invasive Algen passen sich möglicherweise besser an Veränderungen an als einheimische Arten in den Gewässern Hawaiis

Wenn Sie bestimmte Küstenabschnitte auf Hawaii passieren (insbesondere die Süd- und Ostküste von O’ahu, Teile von Maui und Hilo) und Algen im Wasser bemerken, besteht eine gute Chance, dass es sich um invasive und nicht heimische Arten handelt. Und es könnte sich nachteilig auf die Meeresfrüchte, die wir essen, und auf die Gesundheit der Korallenriffe auswirken.

Botaniker der Universität von Hawaii in Mānoa haben wichtige Überlebensstrategien invasiver Algenarten in Küstenökosystemen entdeckt, was möglicherweise ihre Dominanz gegenüber einheimischen hawaiianischen Limu in bestimmten Lebensräumen erklärt. Küstenökosysteme erstrecken sich bis zu 300 Fuß vor der Küste und umfassen flache Küstengewässer, in denen Land- und Meeresumgebungen interagieren und in denen viele Meeresarten leben und sich ernähren.

Eine Studie vom Oktober 2024, veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichte entdeckte, dass invasive Arten wie „Gorilla Ogo“ und „Stachelalgen“ in Gebieten gedeihen, in denen Grundwasser unter Wasser austritt, wo tägliche Gezeitenzyklen zu extremen Schwankungen des Salzgehalts (Salzspiegels) führen.

„Zu verstehen, wie invasive Algen einheimische Limus verdrängen, ist entscheidend für die Erweiterung unseres Wissens über Riff- und Meeresumgebungen“, sagte Veronica Gibson, Postdoktorandin am UH Mānoa Hawai‘i Institute of Marine Biology am He’eia National Estuarine Research Reserve die UH Manoa School of Life. Doktor der Naturwissenschaften abgeschlossen.

„Diese von Quellen gespeisten Küstengebiete sind einzigartige Ökosysteme, die unsere Landnutzungspraktiken direkt mit der Gesundheit der Ozeane verbinden, und was mit Limu passiert, das die Grundlage unseres marinen Nahrungsnetzes bildet, wirkt sich auf alles aus, von den Fischen, die wir fangen, bis hin zur allgemeinen Gesundheit unserer Korallen.“ Riffe.

Fortgeschrittene Techniken

Das Forschungsteam nutzte fortschrittliche Techniken der Pflanzenbiologie, um zu untersuchen, wie verschiedene Algenarten mit diesen rauen Bedingungen zurechtkommen. Ihre wichtigste Methode bestand darin zu messen, wie Algenzellen ihre innere Chemie anpassen, wenn sie wechselnden Salzgehalten im Wasser ausgesetzt sind.

So wie eine getrocknete Weintraube im Wasser aufquillt, reagieren Algenzellen auf Veränderungen in ihrer Umgebung. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass erfolgreiche Arten die Konzentration gelöster Substanzen in ihren Zellen schnell ändern können, um sich an äußere Veränderungen anzupassen. Diese Fähigkeit, den inneren Wasserdruck zu regulieren, ist überlebenswichtig. Algenarten, die sich nicht schnell genug anpassen können, erleiden schwere Schäden: Ihre Zellen platzen, wenn sie zu viel Wasser aufnehmen, oder sie schrumpfen, wenn sie zu viel Wasser verlieren.

Invasive Arten haben eine bemerkenswerte Anpassungsfähigkeit bewiesen und andere Überlebenstaktiken entwickelt. Beide Arten hatten dünnere Zellwände in den von Quellen betroffenen Bereichen, während der Ogo-Gorilla in der Nähe von Süßwasserquellen einen Höhepunkt der Photosynthese zeigte und kleinere Zellen entwickelte, um besser mit Stress umgehen zu können.

Einheimische Arten, darunter Limu maneʻoneʻo, fehlten in den vom Frühling beeinflussten Gebieten deutlich, obwohl sie ähnliche Zellmerkmale wie invasive Arten aus Offshore-Umgebungen aufweisen.

Diese Erkenntnisse kommen zu einem Zeitpunkt, an dem menschliche Aktivitäten weiterhin Auswirkungen auf Wassereinzugsgebiete und Grundwasserabflüsse unter Wasser haben. Unterseeischer Grundwasserfluss entsteht, wenn Süßwasser aus unterirdischen Grundwasserleitern durch den Meeresboden in den Ozean eindringt oder direkt in den Ozean fließt, wodurch Bereiche entstehen, in denen sich Süßwasser und Salzwasser in Küstennähe vermischen.

Forscher betonen, wie wichtig es ist, zu verstehen, wie einheimische Arten unter diesen Bedingungen überleben, da sich Änderungen in der Wasserqualität und -menge auf Küstenökosysteme auswirken und möglicherweise die Nahrungsnetze und die Korallenbedeckung beeinflussen. Weitere Forschungen werden sich auf die Verträglichkeit von einheimischem Limus konzentrieren und die Ergebnisse mit Strategien zur Bewirtschaftung von Wassereinzugsgebieten verknüpfen, insbesondere in Gebieten, die von Nährstoffverschmutzung durch Grundwasserquellen betroffen sind.

Weitere Autorinnen des Artikels sind Angelene Dedloff, die ihren Bachelor-Abschluss an der UH Mānoa School of Life Sciences erhielt; Lisa Miller, Assistenzprofessorin am Kapi’olani Community College; und Celia Smith, Professorin an der UH Mānoa School of Life Sciences.