Tidevandet skyller ikke altid vand ud til havet, viser undersøgelse

Efter område, tidevandsflader udgør mere end 50 procent af Willapa Bay i det sydvestlige Washington State, gør denne mere end 142 kvadratkilometer store flodmunding til et ideelt sted for østersopdræt. På nogle dele af disse lejligheder, østers vokser godt, fylde deres skaller med lækkerier til kræsne spisende gæster. Men ifølge erfarne østersbønder, østers opdrættet i andre dele af Willapa Bay giver ikke så meget kød.

Nu, videnskabsmænd kan have en forklaring på denne variation. I et papir offentliggjort online 26. juli i tidsskriftet Estuarine, Kyst- og hyldevidenskab , forskere ved University of Washington og University of Strathclyde rapporterer, at vandet, der skyller over Willapa Bay-floderne under højvande, stort set er det samme vand, som skyllede over lejlighederne under det forrige højvande. Dette "gamle" vand er ikke blevet blandet med "nyt" vand fra dybere dele af bugten eller det åbne Stillehav, og har forskellige kemiske og biologiske egenskaber, såsom lavere niveauer af mad til skabninger i tidevandslejlighederne.

Holdet, ledet af Jennifer Ruesink, en UW professor i biologi, brugt oceanografisk modellering og vandkvalitetsaflæsninger for at vise, at højvande, der strømmer over Willapa Bay-fladerne, kan tage så mange som fire tidevandscyklusser - eller omkring to dage - før det er fuldt ud erstattet af "nyt" vand. Gennem felteksperimenter, der måler østersvækst, de fandt ud af, at denne langsomme omsætning har konsekvenser for de skabninger, der kalder Willapa Bay hjem.

Deres resultater omstøder en tidligere antagelse om tidevand.

"Tidligere der havde været denne tro på, at når vandet løber ud af tidevandsflader eller ud af en bugt, strømme og vind blander det vand op, " sagde hovedforfatter Eli Wheat, en UW-instruktør i College of the Environment, der udførte denne undersøgelse som ph.d.-studerende i UW Department of Biology. "Det viser sig, at dette ikke nødvendigvis er sandt. Det tager flere tidevandscyklusser for denne blanding at forekomme."

For at bestemme vandomsætningshastigheder i Willapa Bay, Ruesink og Wheat samarbejdede med Neil Banas, en oceanograf ved University of Strathclyde i Glasgow, hvem modellerede vand "opholdstider" og cirkulation i Willapa Bay ved hjælp af data om bugten dybdeprofil, floderne, der strømmer ind i det og dets udløb til Stillehavet. Modellen forudsagde, at højvande over lejlighederne har opholdstider, der spænder fra nul til fire tidevandscyklusser - afhængigt af placering i bugten - før det er fuldt ud erstattet af "nyt" vand fra dybere kanaler. På strækninger af tidevandsflader, der er mere end en kilometer lange, generelt havde vand over kystnære lejligheder længere opholdstid end lejligheder længere fra kysten.

"Det er lidt af et paradoks:Vi kan gå på tværs af de lejligheder ved lavt vand, så hvordan kan vandet blive der i mere end et par timer mellem på hinanden følgende lavvande?" sagde Ruesink. "Nu har vi opdaget en ny forklaring på kvaliteten af ​​østerssenge, som ikke afhænger af, hvor meget tid de tilbringer under vand, men snarere på historien om vandet, der når dem."

Holdet indsamlede data direkte fra bugten. De brugte et netværk af sensorer - nogle frit svævende, andre på faste positioner - for at indsamle information såsom vanddybde, temperatur, saltholdighed og mængden af ​​tilstedeværende klorofyl. Alle disse vandegenskaber varierede i hele bugten. Temperaturen varierede primært afhængigt af tidevandscyklussen, mens variationer i saltholdighed og klorofyl i hele Willapa Bay var mere i overensstemmelse med deres model for vandets opholdstider. En af de vigtigste forskelle mellem "gammelt" og "nyt" vand er, at "gammelt" vand indeholder mindre klorofyl og normalt er lavere i saltholdighed.

Holdet målte også østersvækst på lejligheder i dele af bugten med "gammelt" og "nyt" vand. I alle dele af Willapa Bay, østers voksede til omtrent samme skalstørrelse. Men østers vokset længere fra hovedkanalen i bugten - regioner med højere niveauer af "gammelt" vand ved højvande - havde problemer med at fylde disse skaller med den kødfulde bid, som folk spiser. Østers dyrket på lejligheder kun en halv kilometer fra hovedkanalen viste et fald på 25 procent i tørvævsvægt pr. skalhøjde sammenlignet med østers dyrket tættere på kanalen, hvor "nyt" vand kommer hurtigere.

"Forskere har længe vidst, at vandets opholdstid stiger, når du går dybere ned i bugter, " sagde Ruesink. "Men det er første gang, at både en model og feltdata viser 'gammelt' vand tæt på kysten på tværs af tidevandsflader."

Disse resultater kan forklare, hvorfor nogle dele af Willapa Bay - kendt som "opfedningsområder" af østersbønder - er bedre end andre til at generere østers med stor biomasse, ifølge Wheat. Undersøgelsen har også vidtrækkende konsekvenser for, hvordan videnskabsmænd forstår sundheden og velvære for alle skabninger i tidevandsøkosystemer som Willapa Bay. De lavere klorofylniveauer i "gammelt" vand, for eksempel, indikerer, at dette vand indeholder færre partikler til filter-fodring af væsner langs lejlighederne, sandsynligvis fordi mad allerede var taget ud af vandsøjlen under tidligere passager over lejlighederne. Væsner i disse dele af Willapa Bay må vente længere på den dusør, som "nyt" vand bringer.

Fremtidige undersøgelser ville være nødt til at se på yderligere konsekvenser af disse længere vandomsætningshastigheder, såsom hvordan forurenende stoffer fortyndes og fjernes fra vandsøjlen, sagde Wheat. Holdets resultater tilføjer et lag af kompleksitet til tidevandsmiljøer og viser definitivt, hvad erfarne østersbønder i Willapa Bay allerede vidste:Ikke alle tidevandsflader er skabt lige.