Warm water dat in de Japanse Zee wordt geloosd, laat tropische vissen gedijen op een kunstmatige hotspot
Een cutribbon wrasse (Stethojulis interrupta) is een van de tropische soorten die van het schiereiland Otomi in Japan is verdwenen nadat een nabijgelegen elektriciteitscentrale de activiteiten had stopgezet en stopte met het vrijgeven van warm water.
Tien jaar geleden waren de wateren voor het schiereiland Otomi in de Japanse Zee een lauw toevluchtsoord. Scholen met saffier-damselfish fladderden boven kuddes langstaartige egels. De locatie was ver van de evenaar een hotspot met tropische biodiversiteit, dankzij de warmwaterafvoer van een nabijgelegen kerncentrale. Maar toen de plant in 2012 stopte, verdwenen die tropische soorten.
Nadat de fabriek was gesloten, daalde de gemiddelde bodemtemperatuur van Otomi met 3 graden Celsius en de site verloor de meeste van zijn tropische vissen, meldt visserijwetenschapper Reiji Masuda van de Universiteit van Kyoto op 6 mei PLOS EEN. Het afsterven van tropische vissen en ongewervelde dieren was ‘opvallend’, zegt hij. Otomi keerde snel terug naar een koelwaterecosysteem.
Het leven en de dood van het rif geeft een voorproefje van de toekomst van gematigde habitats onder klimaatverandering. Dit onderzoek suggereert dat zelfs een bescheiden opwarming kan leiden tot dramatische veranderingen in koelwaterriffen, waarbij sommige gematigde habitats zich omzetten in meer tropische. Maar deze opkomende riffen komen in eerste instantie misschien niet overeen met de diversiteit of gezondheid van andere, meer gevestigde tropische riffen, waardoor ze zo ecologisch kwetsbaar zijn als het Otomi-rif bleek te zijn.
Hoewel sommige gematigde riffen snel veranderen met de opwarming van de aarde, zijn het geen exacte transplantaties van meer gevestigde tropische ecosystemen, zegt David Booth, een mariene ecoloog aan de University of Technology Sydney die niet betrokken is bij de nieuwe studie. Booth bestudeert steeds meer tropische Australische riffen.
‘Mensen vragen ons altijd:’ Oh, dat betekent dat, ook al heeft het Barrier Reef problemen met bleken, Sydney over een paar jaar het nieuwe Barrier Reef zal zijn? ”, Zegt Booth. Sydney koopt slechts een handvol tropische vissen en koraal, zegt hij, ‘dus het is op geen enkele manier het Barrier Reef. Gewoon een koraalgemeenschap, meer niet. ‘
Snelle afsterving
In oktober 2003, tijdens het bestuderen van groupers bij Otomi, merkte Masuda veel tropische vissen op die niet op hun plaats leken. Delen van Zuid-Japan herbergen tropische riffen, maar Otomi ligt op ongeveer 35 ° N, een zone die typisch wordt ingenomen door zeewier en bijbehorende vissen. De oorzaak van deze anomalie was de Takahama-kerncentrale, slechts 2 kilometer verderop, die warm water in de oceaan heeft geloosd nadat deze is gebruikt om reactoren te koelen.
In 2004 begon Masuda met het onderzoeken van Otomi en twee andere nabijgelegen locaties, waarbij vissen werden gecatalogiseerd en geteld. Toen sloegen de aardbeving en tsunami van Tōhoku in 2011 toe en veroorzaakten de kernramp in Fukushima Daiichi. Japan stopte in reactie daarop met het runnen van al zijn kerncentrales, waaronder Takahama in 2012. Toen de warme ontlading ophield, werd Otomi een geïmproviseerd natuurlijk experiment met veerkracht (SN: 12/5/14), en Masuda bleef de komende vijf jaar gegevens verzamelen.
Al snel begon hij overal dode en stervende vissen te zien. “In normale mariene omgevingen zien we nauwelijks een dode vis”, zegt Masuda, aangezien vissen meestal sterven door te worden gegeten. Maar rond Otomi bezweken de vissen massaal voor de koude temperaturen.
Masuda was ook verbaasd over hoe snel Otomi terugging naar een gematigd ecosysteem. ‘Slechts twee maanden na het uitsterven van tropische, giftige zee-egels verschenen gematigde zee-egels’, zegt hij. ‘Het sargassum-zeewierbed herstelde zich met enkele gematigde vissen zoals gewone lipvis en roodbaars.’
Voorproefje
Otomi kan een voorbeeld geven van enkele van de veranderingen die gematigde riffen kunnen ervaren als het klimaat op aarde opwarmt. Na tientallen jaren van warm water had Otomi nog steeds geen koralen die onderdak bieden of grote, tropische roofdieren.
Dat gebrek aan roofdieren kan de oorzaak zijn geweest van de hoge dichtheid van tropische egels van Otomi, die de zeebodem van algen had ontdaan, waardoor de toegang tot voedsel en onderdak voor veel andere soorten was vernietigd. Er was niets ‘om hun aantal te beheersen en dus een gezond ecosysteem te behouden’, zegt hij.
Masuda denkt dat het mogelijk is dat de sterfgevallen zo ernstig en abrupt waren vanwege deze slechte ecosysteemgezondheid. Met een lagere soortenrijkdom dan andere tropische systemen, kan het gebrek aan redundantie het hele ecosysteem vatbaarder maken voor stressoren. In dit geval was die stress een temperatuurdaling.
Als er veel verschillende soorten egels in het tropische rif zouden zijn, zou de kans groter zijn dat sommigen lagere temperaturen zouden kunnen verdragen, benadrukt Masuda. ‘Dit geldt ook voor vissen’, zegt hij. “In gezonde tropische ecosystemen zijn er veel soorten – sommige zouden relatief robuust moeten zijn tegen temperatuurveranderingen.”
Elders in Japan hebben de opwarmende zeeën al geleid tot complete ecosysteemverschuivingen van kelpbossen naar koraal, waardoor de visserij in gevaar komt, merkt Booth op.
Wat Otomi betreft, het kan nog een kans krijgen om een natuurlijk experiment te zijn. In mei 2017 werd de Takahama-kernreactor weer ingeschakeld en Masuda duikt en verzamelt gegevens over de terugkeer van tropische vissen en egels terwijl het water warm wordt. Hij analyseert deze veel langzamere verandering, “zal een andere vis zijn om te bakken.”
