Hvad er Kystopbygningen, og hvorfor er det vigtigt?

skrevet af: Jenna kvan

Forestil dig dette: når du træder gennem dørene ind i den store sal i Bodega Marine Laboratory, bliver du straks mødt med en spektakulær havudsigt gennem glasdørene ned ad gangen. Du går over for at få et bedre overblik over bølgerne, der styrter ned i rocky bluffs på reserven, åbner dørene og… krigsfange! Et kraftigt vindstød springer straks ind for at hilse på dig. Disse stærke vinde om foråret er et af de mest ikoniske træk ved Bodega Bay og resten af den nordlige Californiens kystlinje – de er også den vigtigste drivkraft for et fænomen kendt som kystopvældning.

kystopvældning er den proces, hvorved stærke vinde blæser ned langs kontinenternes kyster og i forbindelse med Jordens rotation får overfladevandet til at blive skubbet offshore. Vand fra havdybderne trækkes derefter op – eller opsvulmet-til overfladen for at indtage sin plads. Kystopbygningen er tæt knyttet til klimaet og økonomien i Californien; Det er årsagen til regionens tåget vejr, robust fiskeri og endda den velsmagende vin!

Opbygningsintensitet langs Nordamerikas vestkyst er variabel på grund af forskelle i miljømæssige og oceanografiske forhold, og det nordlige Californien er hjemsted for den mest intense opsving. Californiens strøm, indkapsling af Bodega Bay, er et af kun fire store opsvulmede økosystemer i verden-de interessante og unikke forskningsmuligheder skabt af denne funktion i regionen er en af de ting, der har gjort Bodega Marine Laboratory til en magnet for forskere i over 50 flere år.

Hvorfor er Kystopbygningen vigtig?

så overfladevand skubbes offshore og erstattes af bundvand – hvorfor betyder det noget? Selvom det i starten kan virke som om alt havvand er det samme, er vand fra dybderne faktisk meget anderledes i temperatur, næringsindhold og kemisk sammensætning end overfladevand. Bundvand har en tendens til at være koldere på grund af mangel på sollys, mere næringsrig på grund af nedbrydning af sedimenterende organisk materiale og mere surt og mindre iltet. Når dette vand trækkes op til overfladen og udsættes for sollys, hjælper næringsstofferne i det med at brænde et økosystem drevet af høj primærproduktion.

denne stigning i overflod af organismer på det laveste niveau af det marine madnet gør det muligt for forbrugerne højere oppe i fødevarenettet at få den mad og energi, de har brug for for at trives. Dette er grunden til store populationer af havpattedyr og havfugle samt det rigelige fiskeri i denne region. Faktisk demonstreres de virkninger, som primærproduktionen har på resten af samfundet, tydeligst i år, hvor opsvulmning sker ved lave hastigheder og resulterer i øget dødelighed for havfugle og andre topforbrugere på grund af manglen på mad i økosystemet.

klimaændringer& Opsvulmende økosystemer

der udføres meget forskning på Bodega Marine Laboratory for at bestemme de virkninger, som klimaændringer vil have på marine økosystemer, specifikt adressering af de største trusler i form af øget vandtemperatur og forsuring af havet. Havforsuring henviser til den proces, hvorved atmosfærisk kulsyre opløses i havet, hvilket får havet til at stige i surhedsgrad. Denne ændring i havvandskemi har en række skadelige virkninger på det marine liv, såsom at reducere kvaliteten af organismernes hårde skaller, ændre individers evne til at kommunikere med hinanden og reagere på rovdyr, og mere, som forskere aktivt studerer.

husk ovenfra, at et kendetegn ved opsvulmet vand er, at det er surere end det overfladevand, det erstatter. Derfor er populationer af organismer, der har udviklet sig i økosystemer, der oplever konsekvent opsving, såsom Bodega Bay, har historisk været udsat for farvande, der er surere end populationer i økosystemer, hvor opsvulmning er svag eller fraværende. Dette rejser spørgsmålet om, hvorvidt befolkninger fra regioner med stærkere opsving har udviklet forskelle i deres tolerance over for surhed, og i bekræftende fald vil befolkninger fra disse regioner være mere eller mindre vellykkede i lyset af forsuring af havet?

forskning udføres i øjeblikket for at besvare disse spørgsmål af Dr. Han er en samarbejdspartner i Bodega Ocean forsuring Research Group. Hans arbejde med at studere røde abalone-populationer har vist, at rød abalone fra stærke opsvulmende populationer (nordlige Californien) er mere tolerante over for surt vand end dem fra svagere opsvulmende populationer (sydlige Californien), et vigtigt fund, der kan hjælpe abalone akvakulturindustrien med at lagre disse abalone-kulturfaciliteter andre steder med mere modstandsdygtige avl voksne.

UC Davis-forskere fortsætter med at udføre forskning, der sigter mod bedre at forstå årsagerne og virkningerne af kystopvækst:

Robotlarver

mange kystarter, både hvirveldyr som fisk og hvirvelløse dyr som krabber, begynder livet ved at ruge ud fra et æg og gå gennem et larvestadium, hvor de er meget små og sårbare over for at blive transporteret væk fra egnede levesteder via vandbevægelser. Morgan Lab har været fokuseret på at forstå, hvordan bevægelsen af overfladevand på grund af kystopvældning påvirker larvefordelingsmønstrene for forskellige kystarter. Afstanden, som larver spredes fra deres forældrepopulationer, er artsspecifik og kan spores ved at implementere nye robotlarver, der simulerer organismernes lodrette svømmemønstre og tjener som en eksperimentel felttest af, hvordan larver kan regulere, hvor langt de transporteres.

Shell Forensics

Graduate student Veronica Vriesman i Ocean Climate Lab har kombineret biologiske og geologiske forskningsteknikker til at undersøge virkningerne af kystnære opsvulmning på muslingeskal vækst. Muslinger er “økosystemingeniører”, der skaber habitatrum for mange andre arter til at trives ved kysten; derfor kan den indflydelse, som opsvulmende begivenheder har på muslingesundheden, være tegn på, hvordan hele samfundet påvirkes af opsvulmende begivenheder. Veronica sammenligner mønstre i muslingeskallens struktur i de sidste par årtier for at forstå virkningerne af opsvulmning på, hvor tilpasningsdygtige muslinger er til deres skiftende miljøer.

tidligere & løbende overvågning

tidligere projekter, som f. eks. John Largier, udnyttede fysisk og biologisk prøveudtagning & modellering for at gøre fremskridt med at forstå den grundlæggende karakter af opstødsmekanismer. Disse tidligere projekter gav vigtige oplysninger som de virkninger, som for meget vind, afbrudt vind og mere har på opsvulmningsprocessen. Nu er BML hjemsted for Bodega Ocean Observing Node (BOON), der konstant overvåger kystforhold forbundet med opvældning som havvandstemperatur, saltholdighed, opløst ilt, fytoplankton chlorophyll, vindhastighed og retning, havstrømme og bølger og meget mere. Disse data er meget vigtige, fordi de giver forskere mulighed for at spore opsvulmning over tid og undersøge, hvordan disse kystforhold påvirker organismerne og samfundene som helhed på den nordlige Californiens kystlinje.

bidragende forskere:

tak til forskerne ved Bodega Marine Laboratory, der delte deres viden og ekspertise for at gøre denne artikel mulig.

Mød forfatteren: Jenna kvan

Jenna kvan er en fjerde-årig bachelor studerende med hovedfag i evolution, økologi og biodiversitet og minoring i uddannelse. Hun har en passion for økologi og biologi, især i marine systemer. Efter eksamen håber hun at forfølge en ph.d. i økologi og fortsætte i den akademiske verden. Når Jenna ikke arbejder på forskningsprojekter hos BML eller i et genetiklaboratorium, hun er medkaptajn for UC Davis-danseteamet og arbejder på sine strikkeprojekter!