Tohoku tsunami påvirkede hjemmebygningsvaner for øko-ingeniør hjertepindsvin

Tsunamier bringer ødelæggelse. De massive bølger kan rive hjem fra siddepinde ved stranden og tørre kyster af for liv. Men tsunamier medfører også forandringer i deres kølvandet og kan påvirke livet for store og små skabninger.

I en ny undersøgelse offentliggjort i Journal of Geophysical Research :Oceaner, et tidsskrift for American Geophysical Union, forskere undersøger, hvordan tsunamier påvirker lavvandede havmiljøer, også kendt som bentiske miljøer, og de små, gravende dyr, der bor der.

For at undersøge tsunamiernes økologiske fodaftryk i detaljer, hovedforsker Koji Seike fra Japans geologiske undersøgelse ved National Institute of Advanced Industrial Science and Technology i Japan, kiggede på en kartoffelstørrelse, hjertepindsvinet, Echinocardium cordatum, og hvordan det blev påvirket af Tohoku -tsunamien i 2011 i Japan.

"De ligner et lille pattedyr, som et pindsvin eller en mus, "Sagde Seike, som også sammenlignede hvirvelløse dyr med manjū, en type japansk sød bolle.

Seike omtaler også hjertepindsvin som "økosystemingeniører" for deres indflydelsesrige roller i bentiske miljøer. Som bioturbatorer - blandere af havbundssediment - frigør de næringsstoffer, når de først er bundet i jorden og bygger huler, som andre skabninger kan bruge.

Den nye undersøgelse viste, at fordi tsunamier efterlader sandede lag af forskellige kornstørrelser i deres kølvandet, de kan påvirke fordelingen af ​​hjertepindsvinegraver. Burrows lavet i større kerner sandaflejringer har tendens til at falde sammen, så kråketræerne var stort set begrænset til områder, hvor Tohoku-tsunamien i 2011 deponerede finkornet sand.

Ved at kontrollere fordelingen af ​​grove og finkornede sandaflejringer, tsunamien påvirkede, hvor kråketræerne gravede sig, og ultimativt, hvor de udfører deres økologisk betydningsfulde job som bioturbatorer. At forstå hjertepindsvinets økologiske rolle og hvordan det påvirkes af tsunamier er afgørende for at forstå kystøkosystemernes sundhed, Tilføjede Seike.

"Tsunamiforstyrrelsen ændrer grundlæggende miljøkomponenter i kystøkosystemer som topografi eller substratkornstørrelse, "Seike sagde." At afsløre virkningen af ​​tsunamihændelsen er afgørende for vores forståelse af naturhistorien i regioner, hvor der opstår tsunamikatastrofer. "

Graver ned

Da Tohoku -jordskælvet ramte offshore Japan den 11. marts, 2011, det producerede enorme tsunamibølger. Nogle af bølgerne var 40,5 meter høje og nåede op til 10 kilometer inde i landet.

Tsunamien udslettede også mange af de bentiske havdyr fra Funakoshi -bugten, en undersektion af Japans nordøstlige kyst. De enorme bølger lagde blandede pletter af fint og groft sand. Dette gav Seike og hans team en ren skifer til at undersøge, hvordan tsunamis frisk afsatte sand ville påvirke bunddyr, som hjertepindsvin, da de rekoloniserede bugten.

Seike overvåget, hvor mange hjertepindsvin der vendte tilbage, hvordan deres kropsstørrelse ændrede sig over tid, hvilken sandtype de valgte at grave i, og hvor dybt de gravede. Akvarister mistænker hjertepindsvin tendens til kun at grave sig i bløde, fint sand, men den nye undersøgelse bekræfter, at vilde hjertepindsvin viser en klar præference for finere sand.

Ved at sætte sedimentkerner i en computertomografisk scanner, forskerne producerede røntgenbilleder, der afslørede klare billeder af hulerne, og hvor dybt de løb. Skanningerne viste, at hjertepindsvin har en tendens til at grave gennem fint sand, stopper, når de møder grovere granulater. Hjertepindsvin graver et par centimeter ned i den sandede havbund, hvor de samler og spiser organisk affald. For at overleve under jorden, krøllerne opretholder et sæt rør:et par rør til udskillelse af affald og et rør til overfladen til vejrtrækning.

Hjertepindsvin opretholder disse rørs strukturelle integritet ved at udsende et slimklæbemiddel, der holder deres hulvægge nogenlunde på plads. Krølleens slim holder godt nok mod fint sand og mudder, men grove korn falder sammen under pres som en minearbejderstunnel, ifølge den nye undersøgelse. Ved at deponere lag af groft sand, tsunamier kan diktere fordelingen af ​​hjertepindsbuer, fandt forskerne.

Selvom funchoshi-bugterne tilbage til deres pre-tsunamikroppestørrelse få måneder efter tsunamien, bugter og bunddyr andre steder klarer det sig muligvis ikke så godt. Nogle tsunamier efterlader mange flere grove aflejringer, der kan vedvare i hundreder eller tusinder af år, ifølge undersøgelsen. At forstå samspillet mellem naturkatastrofer som tsunamier og den økologiske effekt, de efterlader, er afgørende for forvaltning og forståelse af kystøkosystemer, Sagde Seike.

Denne historie er genudgivet med tilladelse til AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af jord- og rumforskningsblogs, vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.