Under de senaste miljoner åren har världshaven funnits i ett svagt alkaliskt tillstånd, med ett genomsnittligt pH på 8,2. Nu, med koldioxidutsläpp eskalerande, det finns mer koldioxid i världens atmosfär. Detta löser sig i haven, ändra havsvattnets kemi genom att sänka pH och göra det surare - upp till 30% mer under de senaste 200 åren. Denna växande försurning av haven blir ett allvarligt problem för produktionen av skaldjur runt om i världen.

Skaldjur är varelser som producerar kalciumkarbonatskal och skelett, som musslor, ostron och koraller. De skapar sina skyddande skalstrukturer genom en process som kallas biomineralisering - producerar hårda mineraler som kalciumkarbonat genom att filtrera kalcium och karbonat från vattnet. Om mängden karbonat som finns i haven minskar genom försurning, det begränsar dessa varelsers förmåga att skapa skal.

Men nu sker försurning av kustnära nära land i regioner där sötvattenavrinning kan släppa ut sulfatjord och överskott av kol, som också sänker pH och karbonat som är tillgängligt för att producera skal. Detta förvärras av översvämningar och stigningar i havsnivån orsakade av klimatförändringar.

Ett globalt problem

Nya studier rapporterade dessa konsekvenser för Sydney -ostron i Sydney i New South Wales, Australien. Historiskt sett ostron produktionen i regionen har sett en nedgång i större "platt-grade" ostron och en ökning av mindre ostron. Detta kan bero på ett antal fysiska skäl, biologiska och ekonomiska, inklusive press på bönder att skörda ostron tidigt för att undvika höga vinterdödligheter i kallt torrt väder.

Men vår senaste studie tyder på att försurning vid kusten i Australien skadar ostronens förmåga att växa ordentligt också. Förändringen i mekanismerna för skalväxt kan ha konsekvenser för framtiden, som att producera tunnare skal som är benägna att spricka, orsakar potentiell risk för skalskador under odling och skörd.

Situationen i New South Wales är inte ett isolerat fall. I staten Washington i USA, försurning orsakad av djupare, kallare havsvatten med höga halter av CO ₂ stigande till ytan har orsakat missbildningar hos ostronlarver och förlust av kläckfröproduktion.

En rapport från ett skaldjurskläckeri beskrev effekterna på skalbildning i ostronlarver under dessa skadliga förhållanden. ostronodlingar i Washington, har vidtagit åtgärder för att upprätthålla ostronskaldjur under allt surare förhållanden. Detta inkluderar behandling av kläckningsvatten för att öka pH, gör mer karbonat tillgängligt för tidig larvskalbildning, och odla ostronfrö på olika platser för att säkerställa deras överlevnad för framtida produktion.

I Skottland, ett land som är känt för sina skaldjur av hög kvalitet, försurning är ett mindre hot. Det finns inga sulfatjordar eller djupare vatten med höga halter av CO ₂ stiger upp till ytan, som finns i Australien och Amerika. Men eftersom försurning av kusten försämras av klimatförändringar-särskilt avrinningen av sötvatten från ökad nederbörd och havsnivåhöjning-kan detta få en allvarlig effekt på kommersiella skaldjur över hela världen, inklusive Skottland.

Förändringarna i havsvattenkemin i samband med avrinning av sötvatten inkluderar sänkt salthalt och pH, och tillgänglighet av karbonat. Detta, i kombination med stigande temperaturer, ökar trycket på skaldjursodlare som producerar musslor och ostron.

Jag har tidigare rapporterat om effekten av experimentellt inducerad hög CO ₂ försurning på musslor, där skalen visade minskad tillväxt och blev sprödare. Skaldjur förväntas producera tunnare skal som också kan vara mer benägna att spricka under skörd, transport eller när ett annat djur försöker äta dem.

Avel och motståndskraft

Branschen måste överväga sätt att minska denna risk. I Washington har producenterna justerat karbonatkemin i ostronkläckerier för att utveckla larver innan de släpps ut på gårdar där försurning har potential att minska tidig skalutveckling.

I New South Wales, Department of Primary Industries har gjort studier på Sydney -ostron i Sydney för att undersöka potentialen för selektiv avel för att utveckla fjädrande stammar som kan hantera bättre sura havsvattenförhållanden. Forskare har rapporterat om potentialen för selektiv avel för sjukdomsresistens och snabbare skaltillväxt, vilket skulle kunna skapa försurningsresistens hos ostron.

Vårt nästa steg med att arbeta med Australiens DPI är att undersöka dessa selektivt uppfödda ostron för att förstå potentialen för att bekämpa försurningsproblemet. Det är viktigt för den skotska skaldjursindustrin att förstå riskerna med klimatförändringar som redan spelar i Australien och USA. Med klimatförändringar i framtiden som hotar sötvatten och koldioxid ₂ -inducerad försurning av havet i brittiska vatten, landet kan lida samma öde.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.