Ett fartyg som transporterades av den japanska tsunamin sköljde i land i Oregon, belagda med svanhals havstulpaner som koloniserade båten när den flöt över norra Stilla havet. Flera japanska arter överlevde också resan, i springorna inuti och under båten. Upphovsman:John Chapman
Den japanska tsunamin 2011 satte scenen för något aldrig tidigare skådat. För första gången i inspelad historia, forskare har upptäckt hela samhällen av kustarter som korsar havet genom att flyta på provisoriska flottar. Nästan 300 arter har dykt upp på stränderna av Hawaii och USA:s västkust fästa vid tsunamiskräp, marinbiologer från Smithsonian Environmental Research Center, Williams College och andra institutioner rapporterade i tidningen Vetenskap på torsdag.
Tsunamin bildades den 11 mars, 2011, utlöst av en jordbävning med magnituden 9,0 som drabbade Japan samma dag. På sin högsta punkt, tsunamin tornade upp sig 200 fot över Japans T? hoku -kust och svepte miljontals föremål ut till havet, från små plastbitar till fiskebåtar och bryggor. Den här typen av föremål, forskare sa, hjälpte arterna knutna till dem att slutföra den transoceaniska resan.
"Jag trodde inte att de flesta av dessa kustnära organismer kunde överleva till havs under långa perioder, sa Greg Ruiz, medförfattare och marinbiolog vid Smithsonian Environmental Research Center. "Men på många sätt har de bara inte haft många möjligheter tidigare. Nu, plast kan kombineras med tsunami och stormhändelser för att skapa den möjligheten i stor skala."
Forskare började hitta tsunamiskräp som sköljde upp på Hawaii och västra Nordamerika 2012, med levande organismer kvar. Från 2012 till 2017, de fortsatte att hitta skräp, inklusive bojar, lådor, fartyg och hamnar. Totalt, de upptäckte 289 levande arter på tsunamiskräp från Japan, och de misstänker att det är mycket fler som har undgått deras varsel. Medan ankomsterna har saktat ner, de har inte slutat. Teamet hittade fortfarande nya arter när studieperioden avslutades 2017.
En infografik som visar fynd från Carlton et al. Kredit:Carla Schaffer / AAAS
Blötdjur som musslor förekom vanligast av alla grupper av ryggradslösa djur. Maskar, hydroider (släktingar med havsanemoner och maneter), kräftdjur och bryozoer som bildar grenliknande undervattenskolonier låg inte långt efter. Nästan två tredjedelar av arten hade aldrig setts på USA:s västkust. Ingen av arterna var känd - eller förväntad - att överleva en transoceanisk forsränningsresa mellan kontinenter, till stor del för att det öppna havet anses vara en hårdare miljö för varelser som är vana vid mer gästvänliga kustvatten. Dock, den lägre hastigheten för havsflottar (1 eller 2 knop, jämfört med 20 eller fler knop för kommersiella fartyg) kan ha tillåtit arter att gradvis anpassa sig till sina nya miljöer. Det tröga tempot på dessa "flytande öar" kan också ha gjort det lättare för vissa arter att fortplanta sig och för deras larver att fästa vid skräpet.
Ökningen av marin plast och annat mer hållbart skräp gjorde också överlevnaden enklare, enligt forskarna. Mycket av skräpet som forskarna hittade forsade i land var av glasfiber eller andra plastmaterial som inte sönderdelas och lätt skulle kunna överleva sex eller fler år till sjöss. Dessa material började bli vanliga i mitten av 1900-talet, och deras dominans förväntas bara stiga.
Asiatisk amur havsstjärna ( Asterias amurensis ) hittats på Oregonkusten av forskare från Oregon State University efter den japanska jordbävningen och tsunamin 2011. Kredit:Oregon State University
"Det finns en enorm potential för att mängden marint skräp i haven ska öka avsevärt, "sa huvudförfattaren James Carlton, en invasiv artexpert med Maritime Studies Program vid Williams College och Mystic Seaport i Connecticut. Enligt en rapport från 2015 i Science, över 10 miljoner ton plastavfall kommer ut i havet varje år, och den siffran kan öka 10 gånger till 2025. Orkaner och tyfoner, som forskare också förväntar sig kommer att bli vanligare på grund av klimatförändringar, kan också svepa ut skräp i havet.
Än så länge, inga nya arter är kända för att ha koloniserat västkusten direkt på grund av tsunamin 2011. Dock, det kan ta år efter att en icke-infödd art först anländer att upptäcka en nyetablerad population. Detta ger ett fönster av tid för åtgärder, även om de fullständiga konsekvenserna av den tsunamindrivna forsränningen fortfarande är osäkra.
Marin havssniglar från ett japanskt fartyg från Iwate Prefecture, spolades iland i Oregon i april 2015. Kredit:John Chapman
"Det här har visat sig vara en av de största, oplanerat, naturliga experiment i marinbiologi, kanske i historien, "sa medförfattaren John Chapman från Oregon State University.
Dock, forskare är till stor del överens om att förebyggande är det mest effektiva sättet att bekämpa invasiva arter. Eftersom förebyggande av tsunamier inte är ett alternativ, Ruiz föreslog att huvudfokus skulle vara att hantera plast.
Greg Ruiz, en marin invasionsbiolog med Smithsonian, prover ryggradslösa djur i San Francisco Bay. Upphovsman:Ross Whippo/Smithsonian Environmental Research Center
"Det finns en ökande belastning av plast och mikroplaster till havs som tros ha betydande konsekvenser för biologi och ekologi, ", sa han. "Detta är en annan dimension och konsekvens av plast och konstgjort material som förtjänar uppmärksamhet."
Moss Landing Marine Laboratories, Oregon Institute of Marine Biology och Portland State University bidrog också till denna rapport.
