Visgroeiringen geven aanwijzingen voor klimaatschommelingen gedurende tientallen jaren europahoy.new

In hetzelfde laboratorium waar wetenschappers van de Universiteit van Arizona manieren bedachten om de klimaatgeschiedenis van de aarde in boomringen te ontcijferen, gebruikt universitair hoofddocent Bryan Black een soortgelijke techniek, maar dan met kleine visgraten.

Gespleten roodbaars. Beeldcredits: NOAA/CBNMS via wikipedia.orgPubliek domein

Een gigantische boom in je achtertuin kan verhalen onthullen over het vroegere klimaat op aarde. De concentrische ringen op de stam geven niet alleen de leeftijd van de boom aan, maar werpen ook licht op de overeenkomstige klimatologische omstandigheden gedurende elk levensjaar van de boom.

Maar jaarringen zijn niet exclusief voor bomen. Soortgelijke ringen gevonden in de kleine oorbeentjes van vissen geven aanwijzingen voor de effecten van klimaatverandering op zowel land als zee.

Bryan Zwartuniversitair hoofddocent dendrochronologie aan de Universiteit van Arizona Onderzoekslaboratorium voor boomringpast technieken voor het dateren van boomringen toe op zogenaamde “visringen” om te begrijpen hoe de variabiliteit in het milieu de groei en productiviteit van vissen al tientallen jaren beïnvloedt.

In deze vraag-en-antwoordsessie bespreekt Black de technieken die hij gebruikt om de groei van de oorbeentjes, of otolieten, van vissen te bestuderen; de correlatie tussen otolieten en klimaatverandering; en hoe de dateringstechniek voor visringen vergelijkbaar is met datering van boomringen.

Vraag: Hoe heb je je interesse in het bestuderen van groeiringen van vissen ontwikkeld?

NAAR: Bij toeval ontdekte ik dat dit onderzoeksgebied bestaat. Na het afronden van mijn Ph.D. Ik studeerde Appalachian Forest Ecology en kwam een ​​advertentie tegen van het Hatfield Marine Science Center van de Oregon State University, op zoek naar iemand die groeiverbeteringsanalyses bij vissen kon uitvoeren. Ik had geen idee dat vissen lang leefden en ringen vormden. Maar dit idee intrigeerde mij. Als boomringwetenschapper dacht ik dat ik de technieken die ik had gebruikt om de groei van bomen te analyseren, kon gebruiken om problemen in mariene systemen aan te pakken, analoog aan de problemen die we aanpakken in terrestrische systemen.

Vraag: Hoe verhouden boomringen zich tot groeiringen van vissen als het gaat om het begrijpen van klimaatverandering?

NAAR: Het zou terug kunnen gaan tot de oprichting van het Tree Ring Research Laboratory. AE Douglass, de oprichter van het laboratorium., vond de ‘crossdating’-techniek uit. Omdat het klimaat van jaar tot jaar varieert, veroorzaakt het synchrone groeipatronen tussen alle bomen van een bepaalde soort en locatie. In het zuidwesten, waar neerslag de groei sterk beïnvloedt, vormen bomen bijvoorbeeld een brede ring tijdens natte jaren en een smalle ring in droge jaren. Omdat het klimaat van jaar tot jaar varieert, leidt dit tot de vorming van een tijdspecifieke streepjescode voor synchrone groei tussen de bomen.

Crossdating is het proces van het matchen van die groeibarcodes. Zorgt ervoor dat het kalenderjaar van elke ring correct wordt geïdentificeerd, omdat bomen soms geen ring rond hun hele omtrek vormen. Als je de boom bemonstert op een plaats waar hij geen ring vormt, zou je niet weten of je gewoon een simpele ringtelling zou doen. Maar door een aantal bomen te bemonsteren en de groeipatronen te vergelijken, weet je meteen of de ring gemist is.

Het fundamentele idee achter het introduceren van boomringtechnieken in het mariene systeem is om te begrijpen of we deze vissen kunnen dateren om chronologieën te construeren die tientallen jaren teruggaan; chronologieën tussen verschillende vissoorten integreren; en chronologieën vergelijken met milieugegevens zoals oceaantemperatuur en zoutgehalte om ons te vertellen hoe vissen reageren op klimaatvariabiliteit in de oceanen van de wereld.

Met deze visotolieten hebben we een kortere weg naar het ontwikkelen van nauwkeurig gedateerde en goed gerepliceerde geschiedenissen van de visgroei in mariene systemen en het bestuderen van hoe dit zich verhoudt tot klimaatvariabiliteit. Het kan ook helpen de effecten van mensen op mariene systemen te ontrafelen.

Vraag: Is er een vissoort die u het liefst onderzoekt en hoe verzamelt u monsters?

NAAR: Een van de belangrijkste dingen om het concept te testen was het kiezen van een vissoort die geen brede verspreiding kent en niet migreert. Het moest ook een soort zijn waarbij de groei jaarlijks plaatsvond. Net als bomen moeten vissen in een omgeving leven waar sprake is van enige seizoensvariabiliteit, zoals een koud seizoen en een warm seizoen, wat verschillen in de groei van de otolieten zal veroorzaken die zich zouden manifesteren als een jaarlijks strepenpatroon. We hadden verschillende kandidaten en selecteerden een roodbaarssoort uit de Noordelijke Stille Oceaan die de neiging heeft een compact thuisgebied te hebben. Het is ook bekend dat deze soort roodbaars, de gespleten roodbaars, lang leeft en jaarlijkse en duidelijk zichtbare aantallen vormt.

Veel soorten roodbaars, allemaal afkomstig van een divers vissoort genaamd Sebastes, zijn economisch belangrijk en ondersteunen waardevolle visserijen. Daarom is de National Oceanic and Atmospheric Administration belast met het beheer van soorten roodbaarsvissen, waarvan de biologische parameters periodiek worden onderzocht. Otolieten ter grootte van een erwt die op de kop van de vis drijven, worden verzameld en de leeftijd van elke vis wordt geschat.

We hebben collecties otolieten van roodbaarsvissen langs de westkust van de VS die dateren uit de jaren zeventig en die werden gebruikt voor eenvoudige ringtellingen om de leeftijd van deze vissen te schatten. Je zou die otolieten kunnen gebruiken om het volgende informatieniveau in de incrementbreedtes te extraheren om zo groeichronologieën te dateren en te ontwikkelen. In feite zijn er miljoenen van deze otolieten geregistreerd, afkomstig van een breed scala aan soorten in het hele land, die klaar zijn voor dit doel.

Vraag: Wat hoop je in de toekomst nog meer te leren over otolieten?

NAAR: Ik werk al 20 jaar met vischronologieën. Er bestaat een netwerk van vischronologieën in Europa, Australië, de Verenigde Staten en Canada, waardoor we kunnen bestuderen wat de chronologieën gemeen hebben, wat ze ons vertellen over grootschalige klimaatfactoren. We kunnen zelfs de chronologieën van oceaanvissen vergelijken met de chronologieën van boomringen op het land om te laten zien hoe grootschalige atmosferische patronen tegelijkertijd de mariene en terrestrische omgeving beïnvloeden.

We werken momenteel ook samen met medewerkers in Australië aan vergelijkingen van trans-Pacifische tijdlijnen om te leren hoe het klimaat, vooral hittegolven op zee, de visgroei beïnvloeden en om de reacties van vispopulaties die zwaar worden geëxploiteerd door de visserij te vergelijken met vispopulaties die dat niet zijn geweest. zwaar uitgebuit. We hopen meer te leren over hoe vispopulaties reageren op extreme weersomstandigheden en de geschiedenis van zware visserij.

Fontein: Universiteit van Arizona