気候変動、降水、病気からの河口避難所への影響

背景：カキは河口の生態系で重要な役割を果たしていますが、最近、乱獲、汚染、生息地の喪失により苦しんでいます。塩分の関数としての成長率と疾患の有病率のトレードオフは、カキの生存と回復に対する特別な懸念の河口塩分移行を行います。河口の塩分は分泌物によって異なるため、気候変動とともに降水量の増加または減少は、低塩分と病気の避難所の領域を最適なカキの底生の生息地から遠ざけ、生殖と生存に悪影響を与える可能性があります。温度はカキの生存のための追加要因であり、最近の温度上昇は、より高い塩分領域の疾患に対する脆弱性を増加させています。 方法論/主要な調査結果：ニューヨークハーバーハドソン川地域でのカキの成長、生殖、および生存を調べ、河口の低塩分避難所に焦点を当てました。観察は、降雨量が平均を上回り、地域の降水量の予測される将来の増加に匹敵し、過去の期間は約15年の降水量に匹敵した2年間でした。カキの成長と病気に対する脆弱性との間に明確なトレードオフが見つかりました。中程度の放電条件で、2つの夏（2008、2010）に中間塩分にさらされたとき、カキはよく生き残りました。しかし、2009年の降水量と分泌物の増加は、適切な底生生息地を備えた地域の塩分を減少させ、カキの死亡率を大幅に増加させました。より長い期間にわたる河口の状態を評価するために、ハドソンの数値モデルを適用して、過去1世紀にわたって塩分をシミュレートしました。モデルの結果は、歴史的に低塩分避難地域であった適切な底生生息地を持つ地域の多くが、降水量と退院の予測される増加の下で、より高い死亡率に対して脆弱である可能性があることを示唆しています。 結論/重要性：気候変動による米国北東部の降水量の予測される増加は、適切な基質を備えた河口生存地域でのカキの生存の重要な閾値を過ぎて塩分を低下させる可能性があり、特にハドソン河口でのメタポピュレーションのダイナミクスを破壊し、カキの回復活動を妨げる可能性があります。大きな盆地は、病気からの優れた避難所を構成しています。

BACKGROUND: Oysters play important roles in estuarine ecosystems but have suffered recently due to overfishing, pollution, and habitat loss. A tradeoff between growth rate and disease prevalence as a function of salinity makes the estuarine salinity transition of special concern for oyster survival and restoration. Estuarine salinity varies with discharge, so increases or decreases in precipitation with climate change may shift regions of low salinity and disease refuge away from optimal oyster bottom habitat, negatively impacting reproduction and survival. Temperature is an additional factor for oyster survival, and recent temperature increases have increased vulnerability to disease in higher salinity regions. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: We examined growth, reproduction, and survival of oysters in the New York Harbor-Hudson River region, focusing on a low-salinity refuge in the estuary. Observations were during two years when rainfall was above average and comparable to projected future increases in precipitation in the region and a past period of about 15 years with high precipitation. We found a clear tradeoff between oyster growth and vulnerability to disease. Oysters survived well when exposed to intermediate salinities during two summers (2008, 2010) with moderate discharge conditions. However, increased precipitation and discharge in 2009 reduced salinities in the region with suitable benthic habitat, greatly increasing oyster mortality. To evaluate the estuarine conditions over longer periods, we applied a numerical model of the Hudson to simulate salinities over the past century. Model results suggest that much of the region with suitable benthic habitat that historically had been a low salinity refuge region may be vulnerable to higher mortality under projected increases in precipitation and discharge. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: Predicted increases in precipitation in the northeastern United States due to climate change may lower salinities past important thresholds for oyster survival in estuarine regions with appropriate substrate, potentially disrupting metapopulation dynamics and impeding oyster restoration efforts, especially in the Hudson estuary where a large basin constitutes an excellent refuge from disease.