Bivalvelii umili pot curăța apele poluate și pot crește diversitatea - dar în râurile îndiguite și în bazinele de apă murdare, multe specii se confruntă cu dispariția. Cu ajutorul, poate se pot salva singuri.

ascunse

  • Facebook
  • Stare de nervozitate
  • Linkedin
  • Reddit
  • Flipboard
  • E-mail
  • Imprimare
  • Republica

Ajutați-ne să facem cunoștințele științifice accesibile tuturor
Susțineți jurnalism gratuit, nonprofit, bazat pe fapte
Donați astăzi

Petrecându-și cea mai mare parte a vieții îngropate în curenți, midiile de apă dulce pot fi ușor de dor. Ați putea să vă plimbați pe un pat dens din ele fără să observați. Un snorkeler observator ar putea vedea scoici împrăștiate și perechi de găuri în fundul râului, unde sifoanele creaturilor străpung sedimentul.

Cu toate acestea, chiar dacă sunt ascunse din vedere, midiile de apă dulce modelează ecosistemele.

Ei canalizează hrana în jos, alimentând viața în albie și clarificând apa pentru alte specii. Acestea contribuie la atenuarea poluării cu nutrienți, o problemă larg răspândită care duce la zone moarte în unele ape.

Și astăzi au probleme, cu una dintre cele mai ridicate rate de dispariție și imperglare de pe planetă. Numai în America de Nord, 30 de specii de midii de apă dulce au dispărut în ultimul secol, iar 65 la sută dintre cei care au supraviețuit sunt considerați pe cale de dispariție, amenințați sau vulnerabili - în principal datorită blocării pe scară largă a râurilor.

Un fulger de construcție de baraj din anii 1920 până în anii 1980 a distrus mii de mile de habitat și s-a fragmentat mult mai mult. Adaptate la ape puțin adânci, cu curgere liberă, midiile nu pot supraviețui în condițiile adânci, reci și sărace în oxigen pe care le creează barajele majore pentru câteva zeci de kilometri în aval, spune Wendell Haag, biolog în domeniul pescuitului la Departamentul de pește și viață sălbatică din Kentucky. „Centrul pentru conservarea moluștelor.

Unele midii atrag peștii ale căror branhii vor găzdui temporar midii larvele, prezentând o clapă cărnoasă care arată ca o masă gustoasă, de exemplu un pește mic sau rac. Când peștele mușcă, midia eliberează un nor de mii de larve de midii, numite glochidia, dintre care unele își vor locui în branhii. După ce cresc în tineri, midiile tinere cad și se așează în sediment.

CREDIT: CHRIS BARNHART/UNIVERSITATEA DE STAT MISSOURI

Acum, un grup de biologi are un plan în două direcții de a scoate midiile înapoi de la marginea marginii. Ei lucrează la construirea PR-ului midiilor, răspândind vestea despre serviciile de curățare a apei pe care le oferă. Și își propun să pună creaturile la lucru recuperând apele, crescându-le în număr mare, apoi eliberându-le în sălbăticie.

Făcând acest lucru, oamenii de știință își îndreaptă conservarea tradițională: în loc să protejeze habitatul pentru a salva o creatură amenințată, scopul este să folosească midiile pentru a-și salva singuri habitatele. „Midiile sunt biofiltre”, spune Caryn Vaughn, ecolog la Universitatea din Oklahoma, care a coautorat un articol despre rolurile ecologice ale creaturilor în 2018 Revista anuală de ecologie, evoluție și sistematică. „Și dacă putem convinge oamenii că este important, atunci cred că acesta este un instrument pentru a-i salva”.

O viață complexă, în afara vederii

În fluxurile sănătoase, midiile trăiesc în paturi mari care pot conține mii de indivizi din mai multe specii, fiecare adult la fel de mare ca un baseball sau mai mare. Au o viață îndelungată - unele specii au o durată de viață mai mare de 100 de ani. Ei duc o viață reproductivă extraordinară care probabil a început cu mai mult de 100 de milioane de ani în urmă, când un strămoș al midiilor de astăzi a dezvoltat o strategie de a avea larvele autostop pe pești.

Fiecare femelă produce milioane din aceste larve, numite glochidii, iar multe specii de midii produc năluci elaborate care seamănă cu prada gazdelor lor specifice de pești. Odată ajunși la bordul unui pește, glochidia formează chisturi pe branhiile sau aripioarele creaturii până când acestea se transformă în tineri, cad și se așază în râul de jos. Poate că doi dintr-un milion vor trăi până la vârsta reproductivă.

Midia de coajă renală Ouachita își împachetează larvele, numite glochidia, într-o membrană care seamănă cu un pește mic. Când un pește adevărat îl rupe, membrana izbucnește, eliberând glochidia, care va trăi în branhii peștelui o perioadă.

CREDIT: CHRIS BARNHART/UNIVERSITATEA DE STAT MISSOURI

Această interacțiune complexă cu gazdele de pește a ajutat midiile să prospere și să se răspândească. "Peștele poate înota în amonte, în timp ce midiile nu pot", notează Chris Barnhart, biolog la Universitatea de Stat din Missouri, care lucrează la propagarea midiilor pentru cercetare și restaurare. Călărind pe pești, midiile pot coloniza habitate în amonte - o inovație atât de puternică încât toți membrii vii ai familiei midiilor de apă dulce, Unionidae, provin din strămoșul de mult dispărut care a adoptat tactica.

Dar proliferarea barajelor a blocat mișcările peștilor, tăind multe populații de midii de la gazdele lor și punând capăt capacității lor de reproducere. Alte populații s-au uscat atunci când devierile de apă au scăzut debitele în curenții lor de origine, sau au căzut victime ale poluării apei din deversările de ape uzate, deversări industriale și scurgeri grele de nutrienți din ferme și orașe. Speciile invazive îi amenință și pe altele (midiile zebra și quagga non-native depășesc midiile native, de exemplu, iar midiile zebra se lipesc de midiile native în număr mare). Chiar dacă conservatorii se concentrează pe salvarea speciilor listate ca fiind amenințate sau pe cale de dispariție, declinul general al numărului de midii continuă - contribuind, la rândul său, la degradarea habitatelor de apă dulce din SUA și din lume.

Activitatea umană lovește puternic midiile: Din cele 270 de specii de midii de apă dulce din America de Nord (graficul de sus), 30 au dispărut în ultimii 100 de ani, 95 au fost listate ca pe cale de dispariție sau amenințate, iar o mare parte din speciile rămase sunt considerate vulnerabile ( graficul circular din mijloc). Un exemplu în acest sens este râul Kiamichi (graficul de jos), unde câțiva ani de secetă, combinat cu îndiguirea râului, au ridicat temperatura apei, ucigând multe midii. (O bară pentru scăderea densității midiei nu este afișată pentru site-ul 10, deoarece modificarea a fost prea ușoară pentru scara graficului.)

Încercând să profităm la maximum de apă

Când Vaughn a început să studieze un râu din SUA - Kiamichi - la începutul anilor 1990, a asistat direct la un declin precipitat. Râul, care provine din zonele înalte din sud-estul Oklahoma, găzduia o abundență de midii de apă dulce aparținând a 31 de specii diferite. Studiul ei pe termen lung a documentat o scădere drastică: 60% din populația de midii a dispărut în ultimii 20 de ani.

Pierderea semnificativă a început în timpul unei secete severe care a început în 1998 și nu a scăzut până în 2005. „Seceta este frecventă în această regiune, este ciclică și se întâmplă de atât timp cât oamenii țin evidența”, spune Vaughn. Dar midiile au trebuit să se lupte cu ceva nou: gestionarea apei la un baraj, construit în 1982, care împiedică curgerea unui afluent major Kiamichi. Condițiile mai uscate au devenit, cu atât mai multă apă a fost reținută pentru uz uman, ridicând temperatura apei rămase și ucigând multe midii.

Muncă pe teren la râul Kiamichi din Oklahoma. Midiile joacă un rol important în ciclul nutrienților, eliminând materia organică din apă, excretând substanțele nutritive dizolvate înapoi și depunând acești nutrienți în sediment. În Kiamichi, midiile pot procesa întregul volum de apă deasupra verii.

CREDIT: CARYN VAUGHN

Dar Vaughn a asistat și la ceva plin de speranță. După cum a raportat ea și colegii în jurnalul Ambio, în timp ce Kiamichi a pierdut un număr semnificativ de specii în timpul secetei și a scăzut și abundența generală, populațiile din râul mic din apropiere au rămas stabile. Cheia a fost o diferență în management. La barajul de pe râul Mic, cele mai mari degajări de apă au fost la sfârșitul verii și toamna, cea mai uscată perioadă a anului, care a protejat midiile de temperaturi ridicate în apele puțin adânci în timpul secetei. Cu alte cuvinte, gestionarea iluminată a apei poate ajuta la susținerea midiilor chiar dacă schimbările climatice cresc cererea umană de apă dulce. Conservatorii sunt în plângere pentru a solicita fluxuri suficient de mari pentru a proteja midiile pe cale de dispariție în Kiamichi.

Puterea midiei

Midiile pe cale de dispariție pot oferi pârghie legală, dar le lipsește atracția intestinală a unui lup sau a unui șoim. „O midie de apă dulce este opusul unei specii carismatice”, spune Vaughn. „Oamenii nu o văd și nu știu ce face.”

De fapt, o midie adultă este un filtru de apă puternic, durabil și eficient în interiorul unei cochilii dure. Poate filtra până la 10 galoane de apă zilnic, îndepărtând algele și materiile organice și transformând apa din tulbure în limpede, astfel încât plantele care locuiesc în fund să primească mai multă lumină.

Își construiește propriile țesuturi din materialul pe care îl filtrează, blocând azotul, fosforul și carbonul de zeci de ani. Și își depune deșeurile pe corabie, oferind substanțe nutritive pentru alge, insecte și alte nevertebrate, care, la rândul lor, hrănesc peștii.

O midie de tip riffleshell așteaptă cu răbdare vizita unui pește, care devine blocat temporar în timp ce midia își eliberează larvele. Micii descendenți de midii vor trăi și se vor dezvolta în branhii peștilor până când midiile mici, tinere, sunt gata să ia viață în albia pârâului.

CREDIT: CHRIS BARNHART/UNIVERSITATEA DE STAT MISSOURI

Un studiu al râului Mississippi superior publicat în revista PeerJ a constatat că populația de midii relativ sănătoasă de acolo filtrează mai mult de 14 miliarde de litri de apă zilnic, eliminând tone de biomasă și depunând tone de carbon și azot la suprafața sedimentului. Bacteriile care transformă compușii azotului în gaz azot inofensiv se dezvoltă sub paturile de midii.

Alte studii, publicate în Environmental Science & Technology, au arătat că plutitorul California, o midie amenințată originară din California și Pacificul de Nord-Vest, scade dramatic cantitatea de bacterii fecale din apele râurilor și din lacuri.

Dacă midiile de apă dulce pot fi readuse la vechea lor abundență, scriu ecologul Danielle Kreeger și colegii săi în Journal of Shellfish Research, există motive să credem că creaturile pot atenua poluarea cu nutrienți și pot reduce costul filtrării apei potabile. „Dacă sistemul dvs. a avut o populație de midii din punct de vedere istoric și nu mai are, nu sunt convins că este sănătos până când nu veți avea comunitatea naturală de midii înapoi”, spune Kreeger.

Poluarea cu nutrienți este o amenințare pe scară largă pentru ecosistemele acvatice. Descărcările de canalizare și îngrășămintele sintetice utilizate în agricultura intensivă eliberează încărcături grele de azot și fosfor în râuri, declanșând înfloriri dăunătoare de alge și cianobacterii. Pe măsură ce celulele moarte se scufundă pe fund, bacteriile le digeră, epuizând oxigenul din apă. În timpul înfloririlor intense, peștii și alte creaturi acvatice se pot sufoca.

Micile larve ale midiei de stridie pe cale de dispariție (Epioblasma capsaeformis) își petrec o parte din viață cuibărite în branhii sau aripioare ale unui pește gazdă. Glochidia este vizibilă aici ca pete translucide pe aripa unui pește darter.

CREDIT: CHRIS BARNHART/UNIVERSITATEA DE STAT MISSOURI

Chesapeake, cel mai mare estuar din America de Nord, este un caz primordial, spune Kreeger, care lucrează la Parteneriatul nonprofit pentru Estuarul Delaware. Primii coloniști de acolo au înregistrat ape limpezi și dese cu pești. Sedimentele de jos dețineau o abundență de plante verzi, midii și stridii. Dar începând cu anii 1600 și accelerându-se în secolul al XX-lea, defrișarea pădurilor și agricultura au sporit scurgerea de sedimente încărcate de nutrienți în ape. Populațiile de crustacee s-au diminuat, iar Chesapeake a devenit tulbure cu sediment și flori de alge, iar plantele și animalele native, care locuiesc în fund, au dispărut.

Pentru a limita scurgerea de nutrienți, fermierii trebuie să utilizeze cele mai bune practici de gestionare sau BMP - strategii precum minimizarea utilizării îngrășămintelor și plantarea vegetației zonelor umede de-a lungul șanțurilor de drenaj. Restaurarea bivalvelor nativi - în special a stridiilor - a fost recent aprobată ca BMP. Eforturile de până acum s-au concentrat asupra stridiei de est, o specie de apă sărată care curăță apa și este, de asemenea, o delicatesă valoroasă pe care o recoltează watermenii Chesapeake. Scoicile de apă dulce s-ar putea să nu fie la fel de gustoase, dar ar putea ajuta la îmbunătățirea calității apei la fel ca stridiile și într-o gamă mai largă de habitate, spune Kreeger.

Lecții din comerțul cu butoane

Dar, înainte de a lansa midii, trebuie să învățăm să le cultivăm. În ultimii 20 de ani, mai multe laboratoare din SUA au lucrat la perfecționarea tehnicilor de propagare a midiei în laborator pentru a crește animale pentru eforturi de restaurare. În acest sens, s-au orientat către cercetări de aproape un secol mai devreme, când scoicile de midii de apă dulce erau utilizate pentru fabricarea butoanelor, formând baza unei industrii majore din SUA.

Centrul afacerii cu butoane se afla în Midwest, unde un singur pat de midii lângă New Boston, Illinois, a produs mai mult de 9.000 de tone metrice de scoici în perioada 1894-1897 - dar a fost epuizat până în 1899. A fost doar unul dintre numeroasele cazuri în care paturile naturale de midii au fost șterse prin supra-recoltare. În anii 1910, cercetătorii din Iowa și Missouri lucrau pentru a crește creșterea și reproducerea midiilor pentru a menține industria butoanelor.

La sfârșitul anilor 1800, butoanele „perlate” făcute din coji de midii erau o marfă fierbinte; până în 1899 existau aproximativ 60 de fabrici în vestul SUA care produceau milioane de butoane în fiecare an. Industria a epuizat în mod grav populațiile locale de midii, dar înregistrările din acea perioadă i-au informat pe cercetătorii de astăzi de midii care propagă midiile în laborator pentru a fi eliberate în sălbăticie.

Au lăsat informații despre cum și când să găsească femele care transportă glochidia și care pești sunt gazde pentru midiile locale. „Am învățat multe din citirea acelor ziare vechi”, spune Barnhart. Laboratorul său a descoperit că pasul următor, atașarea midiilor larvare la găzduirea peștilor, a fost relativ simplu: luați glochidia de la femelă, mențineți apa din rezervor agitată și adăugați peștele potrivit.

Echipa lui Barnhart s-a concentrat apoi pe obținerea unui număr mare de glochidii prin faza lor parazitară pe peștii gazdă pentru a produce cât mai multe midii juvenile posibil. Dar cei mai mulți tineri microscopici nu supraviețuiesc, au descoperit ei. Laboratorul a trebuit să-și dea seama cum să-i facă să crească până la un centimetru cam așa, moment în care „sunt antiglonț și au o mare probabilitate de supraviețuire”, spune Barnhart.

Totuși, reconstrucția populațiilor de midii pierdute în natură este o sarcină complexă chiar și după creșterea cu succes a laboratorului. Râul Upper Clinch din Virginia, unde poluarea a eliminat populațiile native, este una dintre câteva locuri unde eforturile de restaurare au avut un succes demonstrat.