per område, tidvattenslägenheter utgör mer än 50 procent av Willapa Bay i sydvästra delstaten Washington, vilket gör denna mer än 142 kvadratkilometer stora mynning till en idealisk plats för ostronodling. På vissa delar av dessa lägenheter, ostron växer bra, fyller sina skal med delikatesser för kräsna matgäster. Men enligt erfarna ostronodlare, ostron som föds upp i andra delar av Willapa Bay ger inte lika mycket kött.

Nu, forskare kan ha en förklaring till denna variation. I en tidning publicerad online 26 juli i tidskriften mynning, Kust- och hyllvetenskap , forskare vid University of Washington och University of Strathclyde rapporterar att vattnet som sköljer över Willapa Bays tidvatten vid högvatten i stort sett är samma vatten som sköljde över lägenheterna under det tidigare högvatten. Detta "gamla" vatten har inte blandats in med "nytt" vatten från djupare delar av viken eller det öppna Stilla havet, och har olika kemiska och biologiska egenskaper, såsom lägre nivåer av mat för varelser i tidvattnet.

Laget, ledd av Jennifer Ruesink, en UW professor i biologi, använde oceanografisk modellering och vattenkvalitetsavläsningar för att visa att högvatten som strömmar över Willapa Bays lägenheter kan ta så många som fyra tidvattencykler – eller ungefär två dagar – innan det helt ersätts av "nytt" vatten. Genom fältexperiment som mäter ostrontillväxt, de fann att denna långsamma omsättning har konsekvenser för de varelser som kallar Willapa Bay hem.

Deras fynd kullkastar ett tidigare antagande om tidvatten.

"Tidigare, det hade funnits denna övertygelse att när vatten rinner bort från tidvattenslät eller ut ur en vik, strömmar och vind blandar det vattnet, " sa huvudförfattaren Eli Wheat, en UW-instruktör vid College of the Environment som genomförde denna studie som doktorand vid UW Department of Biology. "Det visar sig att detta inte nödvändigtvis är sant. Det krävs flera tidvattencykler för att denna blandning ska ske."

För att fastställa vattenomsättningshastigheter i Willapa Bay, Ruesink och Wheat samarbetade med Neil Banas, en oceanograf vid University of Strathclyde i Glasgow, som modellerade vatten "uppehållstider" och cirkulation i Willapa Bay med hjälp av data om vikens djupprofil, floderna som matas in i den och dess utlopp till Stilla havet. Modellen förutspådde att högvatten över lägenheterna har uppehållstider som sträcker sig från noll till fyra tidvattencykler – beroende på läge i viken – innan det helt ersätts av "nytt" vatten från djupare kanaler. På sträckor av tidvattensplattor som är mer än en kilometer långa, i allmänhet hade vatten över strandnära lägenheter längre uppehållstid än lägenheter längre bort från stranden.

"Det är lite av en paradox:vi kan gå över dessa lägenheter vid lågvatten, så hur kan vattnet stanna där i mer än ett par timmar mellan på varandra följande lågvatten?" sa Ruesink. "Nu har vi upptäckt en ny förklaring till kvaliteten på ostronbäddar, vilket inte beror på hur mycket tid de tillbringar under vatten, utan snarare på historien om vattnet som når dem."

Teamet samlade in data direkt från viken. De använde ett nätverk av sensorer – några fritt flytande, andra på fasta positioner – för att samla in information som vattendjup, temperatur, salthalt och mängden klorofyll som finns. Alla dessa vattenegenskaper varierade över hela viken. Temperaturen varierade främst beroende på tidvattencykeln, medan variationer i salthalt och klorofyll i hela Willapa Bay var mer överensstämmande med deras modell av vattenuppehållstider. En av de viktigaste skillnaderna mellan "gammalt" och "nytt" vatten är att "gammalt" vatten innehåller mindre klorofyll och vanligtvis har lägre salthalt.

Teamet mätte också ostrontillväxt på lägenheter i delar av bukten med "gammalt" och "nytt" vatten. I alla delar av Willapa Bay, ostron växte till ungefär samma skalstorlek. Men ostron som odlats längre bort från vikens huvudkanal - regioner med högre halter av "gammalt" vatten vid högvatten - hade problem med att fylla skalen med den köttiga biten som människor äter. Ostron odlade på lägenheter bara en halv kilometer från huvudkanalen visade en minskning med 25 procent i torrvävnadsvikt per skalhöjd jämfört med ostron som odlades närmare kanalen, där "nytt" vatten kommer snabbare.

"Forskare har länge vetat att vattenuppehållstiden ökar när du går djupare in i vikar, ", sa Ruesink. "Men det är första gången som både en modell och fältdata visar "gammalt" vatten nära stranden över tidvattenslät.

Dessa fynd kan förklara varför vissa delar av Willapa Bay – kända som "gödningsområden" av ostronodlare – är bättre än andra för att generera ostron med stor biomassa, enligt Wheat. Studien har också långtgående konsekvenser för hur forskare förstår hälsan och välbefinnandet hos alla varelser i tidvattenekosystem som Willapa Bay. De lägre nivåerna av klorofyll i "gammalt" vatten, till exempel, indikerar att detta vatten innehåller färre partiklar för att filtermata varelser längs lägenheterna, sannolikt eftersom mat redan tagits ut ur vattenpelaren under tidigare passeringar över lägenheterna. Varelser i dessa delar av Willapa Bay måste vänta längre på belöningen som "nytt" vatten kommer med.

Framtida studier skulle behöva titta på ytterligare konsekvenser av dessa längre vattenomsättningshastigheter, till exempel hur föroreningar späds ut och rensas bort från vattenpelaren, sa Wheat. Teamets resultat lägger till ett lager av komplexitet till tidvattenmiljöer och visar definitivt vad erfarna ostronodlare i Willapa Bay redan visste:Alla tidvattenslägenheter är inte skapade lika.