Forskere genfinder kollapset muslingebestand og vandkvalitet i Shinnecock Bay

Forskere fra Stony Brook University's School of Marine and Atmospheric Sciences (SoMAS) annoncerede kulminationen på et årti med videnskab i et papir udgivet i Frontiers in Marine Science , som beskriver en ny restaureringstilgang brugt i Shinnecock Bay, der har ført til en stigning på 1.700 % i landingerne og tæthederne af hårde muslinger i den flodmunding, sammen med udvidelsen af ​​strandenge og slutningen af ​​skadelige brune tidevand. Dette resultat bringer Shinnecock Bay tilbage til sin 20. århundredes herlighed for skaldyrsfiskeri og kunne tjene som et lysende eksempel på en proces til at genoprette andre flodmundinger rundt om i landet og verden.

Long Island hard musling var engang det største fiskeri i staten New Yorks historie. I 1970'erne kom to ud af tre hårde muslinger, der blev spist i USA, fra Long Island. Siden da var fiskeriet kollapset med mere end 99 %, og på trods af mere end fire årtiers genopretningsbestræbelser har fiskeriet aldrig reageret før nu.

For et årti siden var Shinnecock Bay en flodmunding, der tilsyneladende var uoprettelig. I 2011 var landingerne af den hårde musling, historisk set den dominerende filterfodrende toskallede i New Yorks flodmundinger, kollapset. Som en nøglestensorganisme krævede dette tab en trickle-down-effekt over hele flodmundingen, da meget af søgræsset på tværs af dette system var gået tabt, og skadelige og intense brune tidevand forekom årligt. Og selvom situationen var symbolsk for flodmundinger på tværs af Long Island og over hele verden, virkede systemets tilstand særlig alvorlig.

"99,5%. Nogle gange bruges tal som hyperbole, men det er, hvor meget landingerne af hårde muslinger var faldet fra 1970'erne til 2011 i Shinnecock Bay," sagde Stony Brook University Endowed Chair og professor i havvidenskab, Chris Gobler, Ph. D., og hovedforfatter af undersøgelsen. "Disse muslinger er kendt som økosystemingeniører, da deres evne til at filtrere foder kan fjerne alger, forbedre vandets klarhed og have nedstrømseffekter på levesteder som strandenge, der har brug for klart vand for at trives. Når en flodmunding oplever et tab af filterfødende muslinger, virkningerne på hele økosystemet kan være enorme. Vi vidste, at en nøgle til at genoprette dette økosystem ville være at genetablere den hårde muslingebestand i Shinnecock Bay."

Stony Brook-forskerne vidste også, at opgaven med hård muslingerestaurering ikke ville være let, da over 40 års tidligere indsats stort set havde været mislykket. En ny tilgang var nødvendig, en baseret på videnskab og skræddersyet til Shinnecock Bays særlige karakter.

Stien til gendannelse

I samarbejde med andre professor i havvidenskab, Brad Peterson, gik Gobler i gang med en hel økosystemundersøgelse af Shinnecock Bay i 2004 for at forstå de faktorer, der begrænser musling- og søgræspopulationer og drivere til dårlig vandkvalitet. Det, de opdagede, var en rekrutteringsbegrænset population af hårde muslinger, med voksne så sjældne, at chancerne for vellykket reproduktion for disse udsendte gydende individer var ekstremt lave. Denne opdagelse førte til dels til den primære tilgang til det, der blev den centrale indsats for Shinnecock Bay Restoration Program:Oprettelse af gydereservater for hårde muslinger, regioner hvor voksne hårde muslinger ville være i stand til at maksimere deres reproduktive produktion, med deres gyde cirkulerende tværs over hele bugten.

For at optimere oprettelsen af ​​gydereservater havde forskerne brug for tre vigtige komponenter:Finansiel støtte til at eksekvere planen, samarbejde fra regionale embedsmænd og baymen og omhyggelig videnskab til at identificere den ideelle placering for reservaterne og overvåge fremskridt. Tilfældigvis kom alle disse komponenter sammen.

Ni års støtte til projektet blev generøst leveret af Laurie Landeau Foundation med yderligere støtte fra New York Department of Environmental Conservation. Town of Southampton Trustees arbejdede sammen med videnskabsmænd fra Stony Brook University og Town of Southampton Baymen Association for at identificere regioner, der ville være "no-take"-zoner, hvor muslingehøst var forbudt, så plantede voksne hårde muslinger kunne genbefolke bugten uden at blive pocheret. Endelig identificerede forskerne regioner, der ville maksimere voksne muslingers evne til at formere sig og bevarelsen af ​​deres gydte afkom i bugten.

"Gydereservaterne udgjorde guldlokszoner. De var langt nok væk fra havets indløb, så gyden eller larverne ikke ville blive skyllet ud i Atlanterhavet, men ikke så langt væk fra rent havvand, at de voksne muslinger ville omkomme på grund af dårligt vand kvalitet," sagde professor Gobler. "At være i stand til at bruge videnskab til at identificere det ideelle sted at lokalisere gydereservaterne var en nøgle til succes for dette program."

Vende strømmen

Restaureringssucces fandt ikke sted natten over. Over en femårig periode (2012-2017) blev mere end 3 millioner voksne hårde muslinger plantet i gydereservaterne i Shinnecock Bay, og i betragtning af, at det tager flere år for muslinger at vokse til en størrelse, der kan høstes, var opsvinget i bestanden på vej. at tage tid. Men med tiden steg tæthederne af hårde muslinger på tværs af Shinnecock Bay, og det samme gjorde høsten, og i begge tilfælde var disse stigninger primært blandt små muslinger, den præcise størrelse af muslinger, hvad man ville forvente fra gydereservaterne.

Derudover udviklede forskere en ny DNA-baseret metode til at spore gyden af ​​de hårde muslinger og demonstrerede, at de gradvist blev transporteret fra den vestlige del af bugten til den østlige halvdel af bugten, hvor tæthederne steg uforholdsmæssigt. Den kombinerede stigning i både muslingedensiteter og muslingehøst var ikke fuldt ud forudset af videnskabsmænd.

"Resultaterne af denne restaurering udgør en win-win for miljøet og økonomien," sagde Mike Doall, medforfatter og Associate Director for Shellfish Restoration and Aquaculture i SoMAS. "Økosystemets helbred er ikke kun genoprettet, men det har hjulpet med at genoplive et engang blomstrende hårdt muslingefiskeri, gavner baymens levebrød og genoprette et vigtigt aspekt af Long Islands maritime historie."

Ifølge professor Gobler og medforfattere har brune tidevand i New York bidraget til sammenbruddet af toskallede bestande og formindskede strandenge og var forekommet hyppigere og mere intenst i Shinnecock Bay end noget sted i verden. Men efterhånden som muslinger blev plantet og muslingepopulationer udvidet, aftog brunt tidevand gradvist og forsvandt derefter fra Shinnecock Bay, hvor systemet var fri for plagen i seks på hinanden følgende år, på trods af deres årlige forekomst i nabolandet Great South Bay. Der har aldrig været en seksårig periode uden brunt tidevand i Shinnecock Bay, der går tilbage til før deres første optræden i 1985.

"Den vellykkede restaurering af Shinnecock Bay har for nylig ført til global udmærkelse for denne flodmunding," siger Ellen Pikitch, Ph.D., en medforfatter og begavet professor i Ocean Conservation Science ved SoMAS.

I juni blev bugten udnævnt til Hope Spot af den internationale organisation Mission Blue.

"Denne ære signalerer, at Shinnecock Bay er et fyrtårn af håb - ikke kun for Long Island - men for områder rundt om i verden," tilføjer Pikitch. "Vi har vist, at vedvarende, videnskabsstyret forskning, restaurering og overvågning kan fortryde den skade, der er sket, og det er grund til optimisme om, at lignende programmer andre steder også vil give positive resultater."

Forskerholdet understreger, at der er håb om, at succesen med Shinnecock Bay er en model, der skal replikeres på tværs af Long Island og videre. For eksempel etablerede NYSDEC i 2017 Long Island Shellfish Restoration Program, som efterlignede tilgangen i Shinnecock Bay, og etablerede gydereservater for hårde muslinger fire andre steder på tværs af Long Island. + Udforsk yderligere

Hvordan en smitsom kræft spredes blandt muslinger