Volgens nieuw onderzoek onderdrukken steeds vaker voorkomende hittegolven op zee de voortplanting van zee-egels bij temperaturen ver onder het dodelijke niveau. Dit betekent dat populatiecrashes vaker kunnen voorkomen dan biologen hebben voorspeld, met aanzienlijke gevolgen voor het delicate evenwicht van de kelpbosecosystemen langs de Pacifische kust. De bevindingen dagen de lang gekoesterde veronderstelling uit dat het afsterven van zeeëgels door hitte alleen plaatsvindt bij extreme temperaturen.
Het onverwachte verband tussen opwarmend water en reproductief falen
Decennia lang hebben mariene biologen fluctuerende zee-egelpopulaties waargenomen als gevolg van hittegolven op zee, maar de exacte mechanismen die deze cycli aandrijven bleven onduidelijk. Terwijl extreme hitte larven en volwassenen doodt, laat de nieuwe studie zien dat zelfs een gematigde opwarming – rond de 18°C – de eierproductie bij volwassen vrouwelijke zee-egels kan stilleggen. Deze reproductieve onderdrukking vindt plaats voordat de sterftecijfers pieken, wat betekent dat een afname van het aantal jonge zee-egels vooraf kan gaan aan de wijdverspreide sterfte.
Het onderzoek, geleid door Daniel Okamoto van de Universiteit van Californië, Berkeley, analyseerde 30 jaar aan kusttemperatuur- en zee-egelpopulatiegegevens, gecombineerd met laboratoriumexperimenten. De resultaten tonen aan dat aanhoudend hoge temperaturen, zelfs onder dodelijke drempels, de eierproductie bij zowel rode als paarse zee-egelsoorten effectief stopzetten.
Waarom dit belangrijk is: het Kelp Forest-ecosysteem loopt gevaar
Zee-egels spelen een cruciale rol in de ecosystemen van kelpbossen. In hoogconjunctuur kunnen ze kelpbossen decimeren, waardoor levendige onderwaterhabitats in dorre landschappen veranderen. Door deze overbegrazing verhongeren andere mariene soorten die voor hun overleving afhankelijk zijn van kelp. De nieuwe bevindingen suggereren dat reproductieve onderdrukking door opwarmend water deze cycli zou kunnen verergeren, wat zou kunnen leiden tot frequentere en ernstigere achteruitgang van kelpbossen.
De studie benadrukt een regionaal patroon: in Zuid-Californië correleren hittegolven met verdwijnende larvenvoorraden, terwijl in Noord-Californië de toegenomen aantallen larven uit warmere wateren bijdragen aan overbegrazing. Dit onderstreept de complexe wisselwerking tussen temperatuur, voortplanting en de gezondheid van ecosystemen.
Het mysterie van de verspreiding van larven en bevolkingsschommelingen
Een van de grootste uitdagingen bij het bestuderen van zee-egelpopulaties is het volgen van hun larvale stadia. Larven van zeeëgels verspreiden zich weken of maanden in de open oceaan, voeden zich met fytoplankton voordat ze zich weer op de riffen nestelen. Wetenschappers hebben nog steeds geen duidelijk inzicht in waar deze larven naartoe gaan en waarom populatiepatronen zo dramatisch variëren.
De cruciale timing van hittegolven
De timing van hittegolven op zee is ook cruciaal. De opwarming van de zomer heeft minder impact dan langdurige hittegebeurtenissen die zich uitstrekken tot in de herfst en de vroege winter (september-december), wanneer volwassen vrouwtjes actief eieren zouden moeten produceren. Dit suggereert dat aanhoudende temperatuurstress tijdens kritieke reproductieve perioden het grootste effect heeft op de populatiedynamiek.
Implicaties voor behoud en beheer
Het begrijpen van het verband tussen opwarmend water en reproductief falen heeft belangrijke implicaties voor natuurbehoud en visserijbeheer. Door te erkennen dat bevolkingscrashes kunnen plaatsvinden vóór massale sterfte, kunnen biologen en oogsters beter anticiperen op en reageren op ecosysteemverschuivingen.
De bevindingen van het onderzoek suggereren ook dat reproductieve onderdrukking een wijdverbreid fenomeen kan zijn bij andere mariene soorten, waaronder zeeoren, koralen, oesters en mosselen. Verder onderzoek is nodig om de kwetsbaarheid van deze organismen voor subdodelijke temperatuurstress te beoordelen.
Concluderend toont dit onderzoek aan dat hittegolven op zee de voortplanting van zee-egels verstoren bij lagere temperaturen dan eerder werd aangenomen, waardoor de stabiliteit van ecosystemen in kelpbossen wordt bedreigd. De bevindingen onderstrepen de urgentie van het aanpakken van de klimaatverandering en het verzachten van de impact ervan op het leven in zee
