Wanneer de meeste mensen denken aan organismen die op de zeebodem rond Antarctica groeien (als ze er al aan denken), komen een paar korte woorden te binnen: koud, langzaam en saai. Maar onder de juiste omstandigheden kan het zeebodemleven op het continentale plat van Antarctia zeer snel groeien, volgens nieuw onderzoek dat vandaag is gepubliceerd in Current Biology . De ineenstorting van ijsplaten in Antarctica in de afgelopen twee decennia als gevolg van warmer water dat hun onderkant baadt, heeft de zeewateromstandigheden al voldoende veranderd om typisch langzaam groeiende gemeenschappen van glazen sponzen te laten ontspruiten onder het meer voorbijgaande zeeijs dat heeft de plank vervangen.
“Deze dingen zijn niet zo opwindend als we dachten; ze zijn eigenlijk heel dynamisch ', zegt poolecoloog James McClintock van de Universiteit van Alabama, die niet betrokken was bij het onderzoek. "Het idee dat ze snel konden werven en groeien wanneer deze ijsplaten uiteenvallen, is opwindend en suggereert dat de zeebodem sneller zal veranderen dan we hadden gedacht."
Glazen sponzen zijn de architecten van de meest uiteenlopende gemeenschap op de zeebodem onder ijsplanken. Net als koralen bieden glazen sponzen habitat voor vele andere organismen. Hun mandachtige binnenholten zijn zeldzame kwekerijen in het koude water, en kleine zee-isopoden, jonge zeesterren, brosse sterren en zelfs viseieren zijn binnen gevonden. Terwijl ze sterven, laten ze silicamatten achter op de zeebodem, waardoor ze een primair substraat vormen voor crinoiden, anemonen en andere sponzen om zich te vestigen en te groeien. Net als koralen groeien glazen sponzen langzaam. De meeste groeien slechts twee centimeter per jaar, waardoor de grootste honderden jaren oud wordt.
Voedselschaarste is de reden voor deze langzame groei. Antarctische wateren hebben een zeer kort groeiseizoen, slechts weken lang, wanneer zonlicht en warmer water de bloei van fytoplankton bevorderen. Gedurende deze korte periode voedt fytoplankton zoöplankton en afvalproducten van deze laatste organismen voeden bacteriën en dieren (zoals glazen sponzen) die deeltjes en bacteriën uit het water filteren. Zelfs hoeveel van die premie een dier ontvangt, hangt ervan af of het zich in een stroom met voedsel heeft gevestigd - of dat die manna-brengende stromen worden geblokkeerd door ijs. Dat gezegd hebbende, is het geen verrassing dat, met zo weinig voedsel beschikbaar, de meeste organismen op de zeebodem zeer langzaam groeien.
Een isopod strijkt neer op de zijkant van zijn glazen spons thuis om deeltjes uit het water te filteren. (Foto © John Weller) IJs vormt ook een levensgevaar op de Antarctische zeebodem. IJsbergen en andere soorten zeeijs, als ze ondiepere wateren tegenkomen van waar ze afkalven, kunnen sloten graven in de zeebodem tot 350 meter breed en 15 meter diep, waardoor levende organismen uit het gebied worden vernietigd. IJskristallen (bekend als ankerijs) kunnen groeien op niet-bewegende objecten zoals sponzen, rotsen en zeewier, waardoor ze uiteindelijk van de zeebodem omhoog drijven en samengaan met het ijsplafond. Bovendien schieten brinicles, ijzige vingers van zout water, neer van bevroren ijs aan de oppervlakte en doden alles wat ze aanraken terwijl ze zich over de zeebodem verspreiden.
Maar de afgelopen decennia hebben veranderingen in de ijsbedekking op Antarctica plaatsgevonden. Twee grote ijsplaten bekend als Larsen A en Larsen B stortten respectievelijk in 1995 en 2002 in. Dit maakte meer open water vrij voor fytoplankton om te bloeien, liet meer zeebodemgebied vrij van regelmatig ijsbergschrapen en veranderde mogelijk de manier waarop warm water en voedsel door het gebied circuleren. Maar gezien het trage tempo van het leven op Antarctica, verwachtten wetenschappers niet veel te vinden toen ze in 2011 door het voorbijgaande zeeijs sneden om de zeebodem te inspecteren eenmaal onder de ijsplaat van Larsen A. Tot hun verbazing ontdekten ze dat er in de vier jaar sinds hun laatste bezoek gemeenschappen van kleine glazen sponzen waren ontstaan.
In feite was het aantal glassponzen verdubbeld, vele behorend tot kleinere soorten die niet zo gebruikelijk zijn op oudere Antarctische sponsriffen. En de onderzoekers zagen een grote toename van het aantal sponzen tussen 50-100 vierkante centimeter in volume, wat suggereert dat de jonge sponzen zeer snel waren gegroeid - en zeker sneller dan slechts twee centimeter per jaar.
Glazen sponzen bieden habitat voor vele andere organismen, zoals de hier afgebeelde crinoïden en brosse sterren. (Foto door Thomas Lundalv) De plotselinge beschikbaarheid van vrije ruimte en een toestroom van voedsel verklaren waarschijnlijk hoe deze sponzen zo snel konden groeien. Maar waar kwam dit extra voedsel vandaan? Paul Dayton van het Scripps Instituut voor Oceanografie, die de ecologie van de omliggende zeebodem van Antarctica vele jaren bestudeerde, maar niet bij dit onderzoek betrokken was, veronderstelt dat het smelten van de ijsplaten de stroming, golven en wind in het gebied verhoogde, waardoor de zeebodem en resuspendeerende deeltjes en bacteriën voor de sponzen om te eten.
De studie van de groei van een gemeenschap in een deel van Antarctica lijkt misschien klein. Maar het is een voorbeeld van hoe we niet kunnen voorspellen hoe ecosystemen op klimaatverandering zullen reageren. Het is mogelijk dat glazen sponzen 'winnaars' zijn, die beter kunnen groeien in het deeltjeszware water dat door stromingen wordt gemengd, of het kan gewoon een verandering op korte termijn zijn. "Ik zie dit persoonlijk meer als een puls dan wordt overgenomen door glazen sponzen, " zegt Dayton. "Maar met de enorme veranderingen die naar beneden komen als gevolg van opwarming en verlies van zee-ijs, kan het heel goed leiden tot een enorme verandering in de Antarctische bentische gemeenschap."
Bekijk foto's van Ross Sea van Antarctica op het oceaanportaal van het Smithsonian.
