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Roboter-Schalentiere können uns über die Auswirkungen des Klimawandels auf Meeresspezies informieren

In einem Muschelbett vor der kalifornischen Küste von Monterey blinken bei Ebbe eine Handvoll grüner LEDs und zeigen die Position einer Gruppe von Robomussels an.

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Die kleinen schwarzen Datenlogger aus Polyesterharz wurden von Brian Helmuth und seinem Labor an der Northeastern University genau so konstruiert, dass sie die bereits dort lebenden Muscheln imitieren. Einige davon haben sich die Mühe gemacht, Platz für die gefälschten zu schaffen. Sie sind hier, um den Klimawandel und insbesondere seine Auswirkungen auf eine der wichtigsten Arten im Ozean zu untersuchen.

Der Klimaforscher Helmuth war in den letzten 18 Jahren die treibende Kraft hinter mehr als 70 dieser weltweit verstreuten Parzellen. Sie haben in 10-Minuten-Intervallen Informationen über die Temperatur nicht der Luft oder des Wassers aufgezeichnet, sondern über die tatsächlichen Körper der dort lebenden Mytilus californianus- Muscheln. Dies gibt ein viel genaueres Bild darüber, wie sich der Klimawandel auf die Arten auswirkt, als es die Temperatur ihrer Umgebung könnte.

Die Muscheln, die von Biologen als "Ingenieurspezies" bezeichnet werden, fördern die Artenvielfalt und schaffen Lebensraum für andere Tiere, sagt Helmuth. Daher geht der Umfang seiner Forschung über den Zustand der Gezeitenökosysteme hinaus, in denen die Muscheln leben, und darüber, wie wir das verstehen Auswirkungen des Klimawandels auf Arten und wie und wo legen Muschelbauern ihre Farmen an.

Genau genommen handelt es sich nicht um ein Maß für den Klimawandel. Um dies zu erreichen, ist es besser, einen Ort auszuwählen, der auf lange Sicht konsistent ist. Es ist jedoch ein Maß dafür, wie sich der Klimawandel auf eine bestimmte Art und auf das Ökosystem auswirkt, das diese Art darstellt Teil von.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie die Temperatur eine Muschel töten kann. Wärmebelastung macht im Allgemeinen einen weniger fit, um seine anderen normalen Funktionen fortzusetzen. Aus energetischer Sicht ist es teuer, in einer warmen Umgebung zu leben, und das ist weniger Energie, die die Muscheln zum Essen oder zur Reproduktion benötigen. Unter extremeren Umständen kann zu viel Wärme die Proteine ​​im Körper der Muschel zerstören, ähnlich wie beim Kochen.

„Aus biologischer Sicht interessiert ein Tier das Klima überhaupt nicht“, sagt Helmuth. "Es könnte weniger interessieren, was der 30-jährige Durchschnitt ist, es ist wichtig, wie sich das Klima auf das lokale Wetter auswirkt."

Helmuth experimentierte mit verschiedenen Harzdichten, aus denen er die Körper und das Innere der Muscheln herstellte, bis er eines fand, das ähnliche Eigenschaften wie die lebenden Muscheln aufwies. (Jessica Torossian) „Es ist nicht allzu schwierig, die richtige Form und Farbe zu finden. Man kann einfach eine Form bauen“, sagt Helmuth. „Wir mussten jedoch viele Tests in einem Windkanal durchführen, um sicherzustellen, dass das, was wir als thermische Trägheit bezeichnen, der Tendenz entspricht, die Aufheizrate zu erhöhen oder zu verlangsamen, je nachdem, welche Materialien verwendet werden.“ (Jessica Torossian) In den letzten 18 Jahren haben Helmuth und seine Teamkollegen Robomussels in 70 Parzellen auf der ganzen Welt verteilt. (Brian Helmuth) Helmuth verwendet kleine Logger namens Tidbits, die die Temperaturen über einen Zeitraum von sechs bis acht Monaten aufzeichnen. Danach müssen sie ersetzt und ihre Daten hochgeladen werden. (Brian Helmuth)

Helmuth verwendet kleine Logger namens Tidbits, die die Temperaturen über einen Zeitraum von sechs bis acht Monaten aufzeichnen. Danach müssen sie ersetzt und ihre Daten hochgeladen werden. Aber er konnte nicht einfach einen Temperatursensor in die Sonne stecken. Wenn ich in einem schwarzen T-Shirt in der Sonne stehe, bekommst du eine viel bessere Vorstellung davon, wie ich mich fühle, wenn du auch ein schwarzes T-Shirt anziehst. Aber um sich genau einwählen zu können, musste er viele andere Faktoren berücksichtigen. Die Größe ist wichtig; Eine größere Muschel erwärmt sich langsamer, bleibt aber länger warm. Helmuth experimentierte mit verschiedenen Harzdichten, aus denen er die Körper und das Innere der Muscheln herstellte, bis er eines fand, das ähnliche Eigenschaften wie die lebenden Muscheln aufwies.

„Es ist nicht allzu schwierig, die richtige Form und Farbe zu finden. Man kann einfach eine Form bauen“, sagt Helmuth. „Wir mussten jedoch viele Tests in einem Windkanal durchführen, um sicherzustellen, dass das, was wir als thermische Trägheit bezeichnen, der Tendenz entspricht, die Aufheizrate zu erhöhen oder zu verlangsamen, je nachdem, welche Materialien verwendet werden.“

Die Temperatur ist sowieso nur ein Teil der Gleichung. Die Gesundheit einer Muschel hängt von der Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln, dem pH-Wert und vielem mehr in Kombination ab. Helmuths neueste Forschung hat damit begonnen, hyperlokale Nischen der Widerstandsfähigkeit und Verletzlichkeit von Muscheln zu identifizieren, und der Großteil davon hat einen überraschenden Trend gezeigt: Latitude hat oft wenig mit der Temperatur einzelner Muschelbänke zu tun, geschweige denn mit ihrer allgemeinen Gesundheit. Alle Faktoren zusammen führen zu dem, was Helmuth als Mosaik bezeichnet, einem Flickenteppich von Orten, an denen ein unterschiedliches Risiko für einen Zusammenbruch besteht. Er arbeitet jetzt daran, den zukünftigen Gesundheitszustand von Muschelbänken vorherzusagen, um nicht nur die Muscheln zu retten, sondern auch Standorte zu identifizieren, an denen sie wirtschaftlich angebaut werden könnten.

„Für mich ist der coolste Aspekt dieses Ansatzes, wenn man die Welt und die Umweltveränderungen nicht menschlich betrachtet, sieht man völlig andere Muster als aus menschlicher Sicht“, sagt Helmuth. "Wenn Sie nicht diese nicht menschenzentrierte Sichtweise vertreten, gibt es eine Menge Dinge, die mit Umweltveränderungen zu tun haben und die wir komplett verpassen werden."

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