HAVKYST-Havet og kysten

Det er viktig å finne ut mer om hvordan havforsuring påvirker samspillet mellom arter for å forutsi mulige økosystemeffekter. I dette prosjektet har vi gjort laboratorieforsøk med utvalgte predatorer og deres byttedyr. Hovedfokus har vært på å finne ut om havforsuring påvirker byttedyrenes respons på predatorlukt. I WP1 ville vi finne ut om havforsuring (pH 7.6) påvirket hvordan blåskjell (Mytilus edulis) reagerte på predatorlukt fra sjøstjernen Asterias rubens. Det var ingen effekt av havforsuring verken på fysiologiske parametere eller adferd for blåskjell og sjøstjerner, men det var en effekt av predatorlukt på aggregering av blåskjell og produksjon av byssustråder. Enda flere blåskjell søkte sammen i grupper (aggregerte) i tanker med sjøstjernelukt, og blåskjellene lagde 65% flere byssustråder til å feste seg til underlaget med når det var sjøstjerner i nærheten. Blåskjellene responderte på predatorlukt på samme måte ved høy og lav pH. I WP2 ville vi finne ut om havforsuring (pH 7.6) påvirket hvordan grønne kråkeboller (Strongylocentrotus droebachiensis) reagerte på predatorlukt fra taskekrabber (Cancer pagurus). Vi fant ingen tydelige effekter av havforsuring alene på overlevelse, spising (tarebeiting), vekst eller adferd for kråkeboller. Når kråkebollene ble utsatt for krabbelukt spiste de betydelig mindre, de vokste mindre og de viste en klar fluktrespons. I tanker der det var en krabbe under buret med kråkeboller sto 80% av kråkebollene på veggen av buret sammenlignet med 43% i tanker uten krabbe. Det at kråkebollene plasserer seg så langt vekk fra predatoren som mulig regnes som en fluktrespons. Effekten av krabbelukt på tarebeiting var helt klar og lik ved høy og lav pH: Det var 40% redusert tarebeiting for kråkebollene når det var en krabbe i nærheten. Den tydelige effekten på tarebeiting ble dokumentert både etter mange ukers eksponering for krabbe og etter en dags eksponering. Responsen forsvant med en gang lukten av krabbe forsvant og kråkebollene spiste igjen like mye som kråkeboller som ikke hadde vært utsatt for krabbelukt. Responsen på predatoren kom raskt og varte lenge, men den forsvant også raskt når predatorlukten forsvant. Fluktresponsen og reduksjonen i tarebeiting var den samme ved høy og lav pH. Vekten av små kråkeboller økte 40% på ti uker i tanker uten krabbe, men i tanker med krabbe økte vekten kun 20% ved pH 8.1 og 10% ved pH 7.6. Havforsuring alene påvirket ikke veksten av kråkebollene, men havforsuring forsterket den negative effekten av predatoren på vekst av små kråkeboller. Veksten av større kråkeboller var også redusert i tanker med krabbe, men det var ingen forsterking av effekten ved lav pH. I WP3 studerte vi samspillet mellom røde kråkeboller (Strongylocentrotus franciscanus) og sjøstjernen Pycnopodia helianthoides ved pH 8,0 og pH 7,7. Forsøket varte i 22 uker. Sjøstjernen P. helianthoides spiste mer og vokste raskere ved lav enn ved høy pH. Kråkebollene spiste mer når det var en sjøstjerne i nærheten, men allikevel vokste de mindre. Både predatorlukt og havforsuring ga redusert vekst av kråkebollene, og det var en additiv effekt av havforsuring og predator på veksten. Den positive effekten av havforsuring på sjøstjernen P. helianthoides, og den additive negative effekten av havforsuring og predatorlukt på kråkebollevekst kan i fremtiden føre til sterkere «top-down» kontroll av denne kråkebollen. I WP4 ble fluktrespons for sjøstjernen Asterias rubens utsatt for lukt fra predatoren solstjerne (Crossaster papposus) undersøk etter fire ukers akklimatisering til ulike pH nivå (7,3-8,1). A. rubens viste ingen klar fluktrespons da de ble utsatt for predatorlukt uansett hvilken pH de hadde oppholdt seg ved. Den opprinnelige planen for WP5 var å modellere blåskjellenes respons på havforsuring i WP1, men fordi det ikke var noen tydelige effekter av verken havforsuring eller predatorlukt på noen av de fysiologiske parameterne som ble undersøkt i dette forsøket var det ingenting å modellere. Isteden valgte vi å bruke energibudsjetter (Dynamic Energy Budget, DEB) og litteraturdata for å modellere hvordan havforsuring påvirker kråkebollelarver. Data på vekst, spising og respirasjon for kråkebollelarver (S. droebachiensis) ble brukt i DEB modellering for å forstå bedre effekten av havforsuring. Resultatene forklares best av hypotesen om at havforsuring øker vedlikeholdskostnadene til larvene. Litteraturen viser at havforsuring førte til atferdsendringer for korallfisk; de ble tiltrukket av predatorlukt noe som økte predasjonsraten. Havforsuring førte ikke til at byttedyrene vi testet i dette prosjektet fikk en annen type respons på predatorlukt enn i kontrollen. Generelt var responsen på predatorene den samme ved høy og lav pH. Det eneste unntaket var at reduksjonen av kråkebollevekst var enda større ved lav pH enn i kontrollen.

Different species can benefit or suffer from OA, and the effect at the ecosystem level will depend on the relative fitness of interacting species. We will study the effects of OA on predator-prey interaction (PPI) for a selection of benthic marine inverte brates. Predators can affect prey populations via consumption (lethal effects) or via non-lethal effects on prey traits (behaviour, morphology), or trait-mediated interactions. We will study two aspects of the effects of OA on PPI; 1) indirect PPI; how OA affects the development of defensive traits (behaviour, physiology, growth) in prey exposed to chemical cues from their predator, and 2) direct PPI; how long-term exposure of the interacting species to OA will affect predation rate. Four well-known preda tor-prey pairs from the Atlantic and Pacific Ocean haven been selected; 1) Asterias rubens vs. Mytilus edulis, 2) Cancer pagurus vs. Strongylocentrotus droebachiensis, 3) Pycnopodia helianthoides vs. Strongylocentrotus franciscanus), and 4) Crossaster pap posus) vs. Asterias rubens. The use of multiple predator-prey pairs will allow us to determine the extent to which results are broadly generalizable across taxa and geographic regions, vs. specific to certain species pairs and localities. Echinoderms, whi ch are keystone species in many benthic systems, will be examined in their roles as both predator and prey, which will more effectively allow us to disentangle the effects of OA on prey-detection vs. predator-avoidance independent of species identity. Eff ects of OA on direct or indirect PPI could have consequences for the structure and function of marine communities. Data from the experiments will be used for modelling effects of OA at the population level, and mussel data will be used to model the effect of OA on the Dynamic Energy Budget (DEB) for mussels.