Havsförsurning och uppvärmning kan vara en ohälsosam kombination för hummer, säger University of Maine-forskare.

Hjärtfrekvenserna hos hummer (Homarus americanus) som levde 60 dagar i vatten med förutspådda pH-värden i havet från slutet av århundradet blev oregelbundna betydligt snabbare under en plötslig uppvärmning än de för hummer i havsvatten med nuvarande pH-nivåer.

Fynden kan "liknas vid att sätta människor på ett löpband och att hitta att människor som utsatts för havsförsurning ramlade av löpbandet av utmattning mycket tidigare än de som inte exponerades, säger Heather Hamlin, en reproduktiv endokrinolog och docent vid Havsvetenskapsskolan.

Hummerna som exponerades för sura havsförhållanden hade också färre celler som bekämpar infektion i sin hemolymfa (liknande blod), säger Amalia Harrington, en nyligen genomförd marinbiologi Ph.D. examen.

Så medan hummer i surt havsvatten kan se ut och fungera normalt, de upplever fysiologiska utmaningar när de utsätts för flera stressorer, säger Hamlin.

Hon och Harrington testade tonårshummer som övergick till vuxen ålder. Effekter av miljöstressorer under detta skede kan ha stora effekter på artens population, säger forskarna, som tror att detta är den första studien i sitt slag.

"Vi försöker verkligen komma åt de "dolda" effekterna av klimatförändringar på detta understuderade men extremt viktiga stadium av den amerikanska hummern, säger Harrington.

"Det mesta av det tidigare arbetet med att utforska klimatförändringarnas effekter på amerikansk hummer har fokuserat på tidiga utvecklingsstadier (ägg och larver). Även om detta är användbart för att förstå hur miljöförändringar kan påverka antalet babyhummer som överlever sin tid i planktonet och gör det till havsbotten, det säger oss inte riktigt vilken inverkan det kommer att ha på befolkningen som helhet."

Harrington säger att de också ville få en bättre förståelse för icke-dödliga effekter av försurning på hummer.

Forskarnas resultat finns i onlineartikeln "Havsurning förändrar termisk hjärtprestanda, överflöd av hemocyter, och hemolymfakemi hos subadult amerikanska hummer Homarus americanus H. Milne Edwards, 1837 (Decapoda:Malcostraca:Nephropidae)" den 8 april, 2019 nummer av Journal of Crustacean Biology.

Halten av koldioxid i atmosfären har redan resulterat i utbredda mönster av havsförsurning och mer frekventa extrema uppvärmningshändelser, säger Harrington och Hamlin.

Dessutom, Mainebukten värms upp snabbare än 99 procent av de globala haven. Sommaren 2012 dess temperatur slog rekordet 68,98 Fahrenheit och förra sommaren den nådde 68,93, enligt Gulf of Maine Research Institute.

För forskningen, Harrington och Hamlin ökade stegvis vattentemperaturen från 53,6 Fahrenheit till 82,4 på 2 timmar och 30 minuter i tankar med en kontrollgrupp av hummer och i tankar med hummer som hade levt två månader i havets pH-förhållanden på 8,0 eller 7,6.

De fann att hummer som utsatts för minskat pH (syrare vatten) visade minskad hjärtprestanda.

Minskningen av totalt hemocytantal (THC) i hummerns hemolymfa kan förvärra problemet, säger Harrington. När immunfunktionen dämpas, mottagligheten för sjukdomar kan öka.

Hon och Hamlin kommer att utforska den möjligheten med $192, 000 från National Oceanic och Atmospheric Association Saltonstall-Kennedy Grant Program. Det finansierar projekt som "tillgodoser behoven hos fiskesamhällen, optimera ekonomiska fördelar genom att bygga och upprätthålla ett hållbart fiske, och öka andra möjligheter att hålla fungerande vattenfronter livskraftiga."

Harington kommer att arbeta som postdoktor i Hamlins labb. De kommer att utsätta hummer för en patogen för att undersöka om hummer som tidigare utsatts för surt vatten är mer sårbara.

"Att utsätta hummern för en patogen kommer att hjälpa oss att avgöra hur hummern reagerar på en efterföljande stresshändelse, och om de har kapacitet att hantera det på samma sätt som hummer som inte har utsatts för sura förhållanden kan, säger Hamlin.

"Lika som när människor blir nedgångna, de är mer sårbara för att bli förkyld eller annan sjukdom."

Ytterligare uppföljningsforskning skulle kunna utforska de kombinerade effekterna av havsförsurning och uppvärmning på hummers fysiologi, och hur dessa fysiologiska förändringar relaterar till beteende, reproduktion och genuttryck.